JP2002521997A - 容量性負荷のスイッチオン電流制限のための回路装置 - Google Patents
容量性負荷のスイッチオン電流制限のための回路装置Info
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- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
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Abstract
(57)【要約】
容量性負荷（１）のスイッチオン時に電流ピークが発生し、これは例えば接触器（４，１０，２０）のコンタクトの溶着に結びつくことがある。スイッチオン電流制限のための回路装置は、サーミスタ（４０）を有しており、これはスイッチオン時に電流を回避するために使用される。別のサーミスタ（４４）がこの電流によって十分に加熱されてはじめて、サーミスタ（４４）はバイパスされ、容量性負荷（１）が全動作電圧（２）を受け取る。遮断後、トランジスタ（４６）のベースにおける周囲温度補償された分圧器（４４，４８）によって、直ちに再スイッチオンされることが阻止される。これは別のサーミスタ（４４）が冷却され、ひいてはすべてのサーミスタ（４０）が十分に冷却するまで行われる。
Description
【０００１】 本発明は、容量性負荷のスイッチオン電流制限のための回路に関し、ここでこ
の容量性負荷は動作電圧で駆動される。
の容量性負荷は動作電圧で駆動される。
【０００２】 容量性負荷、例えばＸ−Ｙモータを駆動するサーボ最終段のスイッチオン時に
、この容量性負荷は急激に充電される。ここでは最終段の（１８００μＦまでの
）蓄積コンデンサにおいて、２００Ａまでの電流ピークが発生することがあり、
この電流ピークが、電流回路に安全のために中間接続された接触器のコンタクト
を固定的に溶着してしまう。これによってこれらの接触器はもはや機能不能にな
ってしまう。
、この容量性負荷は急激に充電される。ここでは最終段の（１８００μＦまでの
）蓄積コンデンサにおいて、２００Ａまでの電流ピークが発生することがあり、
この電流ピークが、電流回路に安全のために中間接続された接触器のコンタクト
を固定的に溶着してしまう。これによってこれらの接触器はもはや機能不能にな
ってしまう。
【０００３】 本発明の課題は、容量性負荷のスイッチオン電流制限のための回路装置を提供
して、この装置によってスイッチオン過程中に流れる電流を低減するようにする
ことである。
して、この装置によってスイッチオン過程中に流れる電流を低減するようにする
ことである。
【０００４】 この課題は本発明により、請求項１の特徴部分に記載された特徴的構成を有す
る回路装置によって解決される。
る回路装置によって解決される。
【０００５】 ここでは有利には別の時点にスイッチオンする２つのスイッチを利用する。第
１スイッチは、動作電圧と容量性負荷との間に接続されたサーミスタを介する電
流を導通する。これによって導通電流は、制限されかつ時間の経過と共にこのサ
ーミスタの自己加熱によって増大する。第２スイッチは第１スイッチに対して時
間的に遅れて導通し、これによってこのサーミスタがバイパスされかつ容量性負
荷の動作電圧が得られるようにする。
１スイッチは、動作電圧と容量性負荷との間に接続されたサーミスタを介する電
流を導通する。これによって導通電流は、制限されかつ時間の経過と共にこのサ
ーミスタの自己加熱によって増大する。第２スイッチは第１スイッチに対して時
間的に遅れて導通し、これによってこのサーミスタがバイパスされかつ容量性負
荷の動作電圧が得られるようにする。
【０００６】 殊に簡単な回路装置は、請求項２により、遅延時間に作用する別のサーミスタ
によって得られる。
によって得られる。
【０００７】 これらのサーミスタがまだ加熱されているうちにスイッチオンした時の電流サ
ージを回避するために、有利には請求項３により、第１および第２スイッチを一
緒に導通されるリレーとして構成し、このリレーの給電電圧が、別の１つのサー
ミスタが冷却され、ひいては他のサーミスタも冷却されてはじめて導通されるよ
うにする。
ージを回避するために、有利には請求項３により、第１および第２スイッチを一
緒に導通されるリレーとして構成し、このリレーの給電電圧が、別の１つのサー
ミスタが冷却され、ひいては他のサーミスタも冷却されてはじめて導通されるよ
うにする。
【０００８】 図１に基づいて本発明を実施例で詳しく説明する。
【０００９】 ここで図１は、容量性負荷のスイッチオン電流制限のための回路装置を示して
いる。
いる。
【００１０】 図１では容量性負荷１は動作電圧２に整流器３と、接触器４，１０，２０から
ならなる回路とを介して接続されている。ここでは第１接触器４の入力側が動作
電圧２に接続されている。３相交流給電部とは３つの入力側であり、これらの入
力側に対してそれぞれ電流の流れは同じである。以下では電流の１つの流れを説
明し、電流の別の２つの流れも相応に導通される。第１接触器４はスイッチ５か
ら形成されており、これらのスイッチは、励磁電圧が励磁入力側７と励磁出力側
８とに印加された場合に励磁装置６によって導通される。第１接触器４の入力側
は、第１接触器４の出力側にスイッチ５を介して接続される。第１接触器４の出
力側は、第２接触器１０の入力側の一部に接続されている。第２接触器１０は、
スイッチ１１と、別のスイッチ１５とを備えている。スイッチ１１および別のス
イッチ１５は、励磁電圧が第２接触器１０の励磁入力側１３と励磁出力側１４と
に印加された場合に第２接触器１０の励磁装置１２によって導通される。第２接
触器の出力側は整流器３の入力側に接続されている。この整流器は印加された３
相交流電圧を整流し、これを容量性負荷１、例えばＸ−Ｙモータのサーボ最終段
に印加する。
ならなる回路とを介して接続されている。ここでは第１接触器４の入力側が動作
電圧２に接続されている。３相交流給電部とは３つの入力側であり、これらの入
力側に対してそれぞれ電流の流れは同じである。以下では電流の１つの流れを説
明し、電流の別の２つの流れも相応に導通される。第１接触器４はスイッチ５か
ら形成されており、これらのスイッチは、励磁電圧が励磁入力側７と励磁出力側
８とに印加された場合に励磁装置６によって導通される。第１接触器４の入力側
は、第１接触器４の出力側にスイッチ５を介して接続される。第１接触器４の出
力側は、第２接触器１０の入力側の一部に接続されている。第２接触器１０は、
スイッチ１１と、別のスイッチ１５とを備えている。スイッチ１１および別のス
イッチ１５は、励磁電圧が第２接触器１０の励磁入力側１３と励磁出力側１４と
に印加された場合に第２接触器１０の励磁装置１２によって導通される。第２接
触器の出力側は整流器３の入力側に接続されている。この整流器は印加された３
相交流電圧を整流し、これを容量性負荷１、例えばＸ−Ｙモータのサーボ最終段
に印加する。
【００１１】 第２接触器１０に並列して第１接触器４の出力側と整流器３との間に、第３接
触器２０とサーミスタ４０とからなる直列回路が接続されている。サーミスタ４
０は温度に依存する抵抗特性を有しており、抵抗が温度の上昇に伴って減少する
（ＮＴＣ：negative temparature coefficient）。さらに第１接触器４の出力側
は第３接触器２０の入力側に接続されており、第３接触器２０の入力側はスイッ
チ２１を介して、第３接触器２０の出力側に接続される。スイッチ２１は、励磁
電圧が励磁入力側２３と励磁出力側２４とに印加されている場合に第３接触器２
０の励磁装置２２によって導通される。
触器２０とサーミスタ４０とからなる直列回路が接続されている。サーミスタ４
０は温度に依存する抵抗特性を有しており、抵抗が温度の上昇に伴って減少する
（ＮＴＣ：negative temparature coefficient）。さらに第１接触器４の出力側
は第３接触器２０の入力側に接続されており、第３接触器２０の入力側はスイッ
チ２１を介して、第３接触器２０の出力側に接続される。スイッチ２１は、励磁
電圧が励磁入力側２３と励磁出力側２４とに印加されている場合に第３接触器２
０の励磁装置２２によって導通される。
【００１２】 サーミスタ４０は、スイッチオン電流制限器３３に配置されており、かつ端子
３９を介して第３接触器２０の出力側と、第２接触器１０の出力側とに接続され
ている。
３９を介して第３接触器２０の出力側と、第２接触器１０の出力側とに接続され
ている。
【００１３】 接触器４，１０，２０を制御するために、２つの制御電圧３０，３１が使用さ
れ、これらは例えば、２つともアース３２に対して２４Ｖの直列電圧である。第
１制御電圧３０の端子は、第１，第２および第３接触器４，１０および２０の励
磁入力側７，１３，２３ならびスイッチオン電流制限器３３の第１端子３４に接
続されている。第１および第３接触器４，２０の励磁出力側８，２４は、スイッ
チオン電流制限器３３の第２端子３５に接続されている。スイッチオン電流制限
器３３の第２端子３５は、リレー４１の第１スイッチ４２を介して、スイッチオ
ン電流制限器３３の第３端子３６に接続され、これはアース線路３２に接続され
ている。
れ、これらは例えば、２つともアース３２に対して２４Ｖの直列電圧である。第
１制御電圧３０の端子は、第１，第２および第３接触器４，１０および２０の励
磁入力側７，１３，２３ならびスイッチオン電流制限器３３の第１端子３４に接
続されている。第１および第３接触器４，２０の励磁出力側８，２４は、スイッ
チオン電流制限器３３の第２端子３５に接続されている。スイッチオン電流制限
器３３の第２端子３５は、リレー４１の第１スイッチ４２を介して、スイッチオ
ン電流制限器３３の第３端子３６に接続され、これはアース線路３２に接続され
ている。
【００１４】 第２接触器１０の励磁出力側１４は、スイッチオン電流制限器３３の第４端子
３７に接続されている。第４端子３７は、リレー４１の第２スイッチ４３と、こ
れに直列接続された別のサーミスタ４４とを介してスイッチオン電流制限器３３
の第３端子３６に接続されている。
３７に接続されている。第４端子３７は、リレー４１の第２スイッチ４３と、こ
れに直列接続された別のサーミスタ４４とを介してスイッチオン電流制限器３３
の第３端子３６に接続されている。
【００１５】 第２接触器１０の励磁出力側１４はさらに第２接触器１０の別の出力側１７に
接続されており、この別の出力側１７は別のスイッチ１５を介して、第２接触器
１０の別の入力側１６に接続される。これはアース３２に接続されている。
接続されており、この別の出力側１７は別のスイッチ１５を介して、第２接触器
１０の別の入力側１６に接続される。これはアース３２に接続されている。
【００１６】 第２制御電圧３１の端子は、スイッチオン電流制限器３３の第５端子３８に接
続されており、これは抵抗４７と付加的なサーミスタ４８とを介してｎｐｎトラ
ンジスタ４６のベースに接続されている。ｎｐｎトランジスタ４６のエミッタは
第３端子３６を介してアース３２に接続されており、これに対してトランジスタ
４６のコレクタは保護部４５を介してスイッチオン電流制限器３３の第１端子３
４に接続されている。
続されており、これは抵抗４７と付加的なサーミスタ４８とを介してｎｐｎトラ
ンジスタ４６のベースに接続されている。ｎｐｎトランジスタ４６のエミッタは
第３端子３６を介してアース３２に接続されており、これに対してトランジスタ
４６のコレクタは保護部４５を介してスイッチオン電流制限器３３の第１端子３
４に接続されている。
【００１７】 第２端子３５，第４端子３７およびトランジスタ４６のコレクタはそれぞれ、
サージ防止ダイオード４９を介して第１端子３４に接続されている。
サージ防止ダイオード４９を介して第１端子３４に接続されている。
【００１８】 この回路装置はつぎのように機能する。第１制御電圧３０はリレー４１の給電
電圧として、また第２制御電圧３１はリレー４１の制御電圧として使用される。
これらの電圧３０，３１の一方がない場合、リレー４１は励磁されず、容量性負
荷１は動作電圧２に接続されない。リレー４１が導通すると、同時に第１接触器
４と第３接触器２０とが導通する。電流は、サーミスタ４０によって制限されて
整流器３を介して負荷回路１に流れることができる。この制限されたスイッチオ
ン電流は、時間が経過するとサーミスタ４０の自己加熱によって増大する。これ
によって容量性負荷１の充電が雪崩のように行われる。充電電流は、充電の増加
に伴って再び減少する。すでにこのスイッチオンによって動作電流が流れている
ため、所定の電圧がサーミスタ４０で降下する。サーミスタが低抵抗になればな
るほど、電圧降下は小さくなる。ここで第２接触器１０によってサーミスタ４０
をバイパスさせれば、電流ピークは、容量性負荷１の残余した充電のために害の
ない領域にとどまる。
電圧として、また第２制御電圧３１はリレー４１の制御電圧として使用される。
これらの電圧３０，３１の一方がない場合、リレー４１は励磁されず、容量性負
荷１は動作電圧２に接続されない。リレー４１が導通すると、同時に第１接触器
４と第３接触器２０とが導通する。電流は、サーミスタ４０によって制限されて
整流器３を介して負荷回路１に流れることができる。この制限されたスイッチオ
ン電流は、時間が経過するとサーミスタ４０の自己加熱によって増大する。これ
によって容量性負荷１の充電が雪崩のように行われる。充電電流は、充電の増加
に伴って再び減少する。すでにこのスイッチオンによって動作電流が流れている
ため、所定の電圧がサーミスタ４０で降下する。サーミスタが低抵抗になればな
るほど、電圧降下は小さくなる。ここで第２接触器１０によってサーミスタ４０
をバイパスさせれば、電流ピークは、容量性負荷１の残余した充電のために害の
ない領域にとどまる。
【００１９】 リレー４１は第１および第３接触器４，２０の励磁電流回路と同時に閉じ、ま
たリレー４１は第２接触器１０の励磁電流回路を閉じる。この回路を通る電流に
よって別のサーミスタ４４が加熱される。別のサーミスタ４４は低抵抗になり、
別のサーミスタ４４における電圧降下は減少し、励磁電圧が上昇する。第２接触
器１０の導通閾値を上回ると、第２接触器１０はサーミスタ４０をバイパスする
。電気エネルギーは制限なしに容量性負荷１に供給される。
たリレー４１は第２接触器１０の励磁電流回路を閉じる。この回路を通る電流に
よって別のサーミスタ４４が加熱される。別のサーミスタ４４は低抵抗になり、
別のサーミスタ４４における電圧降下は減少し、励磁電圧が上昇する。第２接触
器１０の導通閾値を上回ると、第２接触器１０はサーミスタ４０をバイパスする
。電気エネルギーは制限なしに容量性負荷１に供給される。
【００２０】 別のスイッチ１５を介するシールイン回路は第２接触器１０は導通状態にとど
まる。ここですべてのサーミスタ４０，４４が同程度に冷却し、これにより第１
，第２および第３接触器４，１０および２０が遮断された後、遅延によって再ス
イッチオンが可能である。しかしながら冷却時間が短すぎて、再スイッチオン時
のスイッチオン電流サージが大きくなりすぎそうな場合、ｎｐｎトランジスタ４
６における周囲温度補償されたベース電圧分圧器が付加的なサーミスタ４８を介
してリレー４１の導通を回避する。これは別のサーミスタ４４の冷却の結果、ベ
ース電圧の閾値を上回るまで行われる。この場合にはじめてリレー４１が導通し
、第１および第３接触器４，２０が導通し、遅延されて第２接触器１０が導通さ
れる。
まる。ここですべてのサーミスタ４０，４４が同程度に冷却し、これにより第１
，第２および第３接触器４，１０および２０が遮断された後、遅延によって再ス
イッチオンが可能である。しかしながら冷却時間が短すぎて、再スイッチオン時
のスイッチオン電流サージが大きくなりすぎそうな場合、ｎｐｎトランジスタ４
６における周囲温度補償されたベース電圧分圧器が付加的なサーミスタ４８を介
してリレー４１の導通を回避する。これは別のサーミスタ４４の冷却の結果、ベ
ース電圧の閾値を上回るまで行われる。この場合にはじめてリレー４１が導通し
、第１および第３接触器４，２０が導通し、遅延されて第２接触器１０が導通さ
れる。
【図１】 容量性負荷のスイッチオン電流制限のための回路装置を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 動作電圧（２）によって駆動される容量性負荷（例えば１）
のスイッチオン電流制限のための回路装置において、 動作入力側に動作電圧（２）が印加されている第１接触器（４）と、 動作入力側が少なくとも部分的に第１接触器（４）の動作出力側に接続されて
おり、かつ動作出力側が容量性負荷（１）に接続されている第２接触器（１０）
と、 動作入力側が第１接触器（４）の動作出力側に接続されている第３接触器（２
０）と、 第３接触器（２０）の動作出力側と容量性負荷（例えば１）との間にそれぞれ
接続されているサーミスタ（４０）と、 第１接触器（４）および第３接触器（２０）を閉じる第１スイッチ（４２）と
、 第２接触器（１０）を、第１接触器（４）および第３接触器（２０）の閉成に
対して遅延時間の後、閉じる第２スイッチ（４３）とを有することを特徴とする 容量性負荷のスイッチオン電流制限のための回路装置。 - 【請求項２】 前記遅延時間は、第２接触子（１０）の給電電流回路に配置
された別のサーミスタ（４４）の加熱によって形成される 請求項１に記載の回路装置。 - 【請求項３】 第１スイッチ（４２）および第２スイッチ（４３）は一緒に
導通されるリレー（４１）として構成されており、 該リレー（４１）は給電電圧を、周囲温度補償された、トランジスタ（４６）
の分圧器から供給され、これによって前記リレー（４１）が、前記の別のサーミ
スタ（４４）が冷却されてはじめて導通される 請求項２に記載の装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19833452 | 1998-07-24 | ||
| DE19833452.4 | 1998-07-24 | ||
| PCT/DE1999/002005 WO2000007272A1 (de) | 1998-07-24 | 1999-07-01 | Schaltungsanordnung zur einschaltstrombegrenzung einer kapazitiven last |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002521997A true JP2002521997A (ja) | 2002-07-16 |
Family
ID=7875255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000562982A Withdrawn JP2002521997A (ja) | 1998-07-24 | 1999-07-01 | 容量性負荷のスイッチオン電流制限のための回路装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5994889A (ja) |
| EP (1) | EP1101265B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002521997A (ja) |
| KR (1) | KR20010071034A (ja) |
| CN (1) | CN1143420C (ja) |
| DE (1) | DE59903269D1 (ja) |
| WO (1) | WO2000007272A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| DE102008031536A1 (de) * | 2008-07-03 | 2010-01-14 | Fujitsu Technology Solutions Gmbh | Schaltungsanordnung und Ansteuerschaltung für ein Netzteil, Computernetzteil und Verfahren zum Schalten eines Netzteils |
| DE102009037859B4 (de) | 2009-08-18 | 2017-02-23 | Fujitsu Technology Solutions Intellectual Property Gmbh | Eingangsschaltung für ein elektrisches Gerät, Verwendung einer Eingangsschaltung und elektrisches Gerät |
| DE102010040174A1 (de) * | 2010-09-02 | 2012-03-08 | Osram Ag | Schaltung und Verfahren zur Strombegrenzung |
| CN103427392B (zh) * | 2012-05-18 | 2016-03-02 | 中国长城计算机深圳股份有限公司 | 一种电力系统保护装置 |
| CN103802763B (zh) * | 2014-02-20 | 2015-12-30 | 中国北方车辆研究所 | 一种装甲车辆直流高压大电流组合配电保护装置 |
| CN110022053B (zh) * | 2019-03-29 | 2024-03-29 | 合肥华耀电子工业有限公司 | 一种带输入浪涌电流抑制功能的三相整流保护电路 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH02231922A (ja) * | 1989-03-02 | 1990-09-13 | Fanuc Ltd | モータ駆動装置における瞬時停電回復時の突入電流防止制御方式 |
| US5627738A (en) * | 1995-05-19 | 1997-05-06 | Eni, A Division Of Astec America, Inc. | Low cost, high reliability soft start arrangement |
-
1998
- 1998-12-02 US US09/203,046 patent/US5994889A/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-07-01 WO PCT/DE1999/002005 patent/WO2000007272A1/de not_active Application Discontinuation
- 1999-07-01 CN CNB998092142A patent/CN1143420C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1999-07-01 EP EP99945861A patent/EP1101265B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-07-01 DE DE59903269T patent/DE59903269D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-07-01 KR KR1020017001098A patent/KR20010071034A/ko not_active Application Discontinuation
- 1999-07-01 JP JP2000562982A patent/JP2002521997A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1101265B1 (de) | 2002-10-30 |
| CN1143420C (zh) | 2004-03-24 |
| WO2000007272A1 (de) | 2000-02-10 |
| EP1101265A1 (de) | 2001-05-23 |
| KR20010071034A (ko) | 2001-07-28 |
| US5994889A (en) | 1999-11-30 |
| CN1311911A (zh) | 2001-09-05 |
| DE59903269D1 (de) | 2002-12-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060905 |