JP6893943B2

JP6893943B2 - Ｐｌｃモジュールのスイッチャ電力変換器の出力電圧スロープ現象除去装置

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Publication number: JP6893943B2
Application number: JP2019002027A
Authority: JP
Inventors: キム、ジョン−ウク
Original assignee: LS Electric Co Ltd
Current assignee: LS Electric Co Ltd
Priority date: 2018-01-30
Filing date: 2019-01-09
Publication date: 2021-06-23
Anticipated expiration: 2039-01-09
Also published as: EP3518403B1; CN110096020B; KR102534636B1; US10635123B2; CN110096020A; ES2886210T3; US20190235541A1; EP3518403A1; KR20190091930A; JP2019134663A

Description

本発明は、ＰＬＣ（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）電源モジュールに関し、具体的には、ＰＬＣ電源部に適用したスイッチングレギュレータの出力電圧スロープ（ｓｌｏｐｅ）現象を除去するための装置に関する。

ＰＬＣ（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）は、プログラム可能な論理的コントローラであって、数値演算、論理演算、シークエンシング（ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ）制御、タイマー（ｔｉｍｅｒ）、カウンター（ｃｏｕｎｔｅｒ）等の機能を内蔵しており、プログラムと各種データを貯蔵できるメモリーを備え、各種自動化機械及びプロセッサを制御できる特殊なコンピュータである。そのため、ＰＬＣは、装置制御、装置数値セッティング、時間制御、リアルタイム監視、リアルタイムデータ収集及び安全装置の稼動等、様々な作業に適用することができる。

ＰＬＣは、自動化設備等の機械へ信号を提供するためのアナログ出力モジュールと、機械から来る信号を入力されるためのアナログ入力モジュールとを備えている。

アナログ入力モジュールは、機械から提供されるアナログ信号をデジタル信号に変換して、内部の演算処理に提供し、アナログ出力モジュールは、演算処理部で提供する演算処理の結果を反映するデジタル信号を入力され、アナログ信号に変換して機械に伝達する。

このとき、アナログ入力モジュールとアナログ出力モジュールの動作のための電源を供給する電源部が備えられて、電源部は、外部から入力される電源をアナログ入出力モジュールの動作に要する電源に変換して、アナログ入出力モジュールに供給する。

従って、アナログ入出力モジュールが正常に動作するためには、電源部の供給する電源が常に安定した状態を維持しなければならない。

一方、ＰＬＣ電源部に適用するスイッチングレギュレータは、ＤＣ２４［Ｖ］電圧を入力されて、ＤＣ５［Ｖ］電圧に出力する。このとき、ＤＣ２４［Ｖ］電圧は、ＰＬＣにのみ供給されないで、周辺装置又はリレー素子の駆動用に並列連結して供給されてもよい。

この場合、周りに設けられた装置又は素子の内部は、インダクタンスとキャパシタンス要素の能動素子の特性を有しており、この能動素子の特性によって、ＰＬＣ電源部に供給されるＤＣ２４［Ｖ］電源が徐々に減少するか増加する漸増減現象が発生し得る。

図１ａ及び図１ｂは、従来のＰＬＣ電源部に用いられるスイッチャ電力変換器（ＳｗｉｔｃｈｅｒＰｏｗｅｒＣｏｎｖｅｒｔｅｒ）のうち、ＴＩ社のＬＭ２５９６であるステップダウンレギュレータを用いた回路図及び入力漸増加時の出力電圧波形を示しており、図２ａ及び図２ｂは、従来のＰＬＣ電源部に用いられるスイッチャ電力変換器（ＳｗｉｔｃｈｅｒＰｏｗｅｒＣｏｎｖｅｒｔｅｒ）のうち、ＮＪＲ社のＮＪＷ４１９６であるステップダウンレギュレータを用いた回路図及び入力漸増加時の出力電圧波形を示している。

図面に示しているように、外部ＤＣ２４［Ｖ］入力端１１、２１の入力電圧が図面符号１４、２４で示しているように、ＤＣ０［Ｖ］からＤＣ２４［Ｖ］まで漸増加時にレギュレータ１２、２２を介して出力端１３、２３にＤＣ５［Ｖ］の出力電圧を出力する。このとき、外部入力電圧がＤＣ０［Ｖ］からＤＣ２４［Ｖ］まで到逹する時間は、６０秒である。

図１ａに示しているレギュレータ１２は、３Ａ負荷を駆動できるＴＩ社のＬＭ２５９６であるステップダウンスイッチングレギュレータであって、モノリシック（ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ）直接回路である。このレギュレータ１２は、ＤＣ５［Ｖ］固定電圧を出力する。また、図２ａに示しているレギュレータ２２は、３．５Ａ負荷を駆動できるＭＯＳＦＥＴが内蔵されているＮＪＲ社のＮＪＷ４１９６であるバックコンバータであって、安定したレギュレーション機能を有しており、ＤＣ５［Ｖ］電圧を出力する。

このとき、出力端１３、２３でモジュールの内部回路に供給されるＤＣ５［Ｖ］の出力電圧波形は、入力電圧がＤＣ０［Ｖ］からＤＣ２４［Ｖ］まで漸増加入力されることによって、図面符号１５、２５で示している波形のように、出力電圧波形にスロープ（ｓｌｏｐｅ）現象が発生する。

このような出力電圧スロープ（ｓｌｏｐｅ）現象によって、レギュレータ１２、２２から出力される電圧がＤＣ５［Ｖ］レベルまで上昇するための上昇時間（ｒｉｓｉｎｇｔｉｍｅ）が必要となる。

図１ａのレギュレータ１２は、図１ｂに示している出力電圧波形１５で上昇時間が１．４秒かかることが分かる。このとき、縦軸は電圧（Ｖ）を示して、横軸は時間（ｔｉｍｅ）を示す。図２ａのレギュレータ２２は、図２ｂに示している出力電圧波形２５で上昇時間が２．６秒かかることが分かる。このとき、縦軸は電圧（Ｖ）を示して、横軸は時間（ｔｉｍｅ）を示す。

このように、入力電圧の漸増減現象が発生することによって、初期電源印加時に回路内部の出力電圧のレベルとタイミングが不安定であり、この不安定な電圧がアナログ入出力モジュールに供給されると、アナログ入出力モジュールは、正確なアナログ信号を入力されるか出力することができなくなり、ＰＬＣモジュールの内部回路を構成する素子のうち、電源オン／オフシークエンスと、一定した電源入力タイミングを要する場合、該素子は、誤動作を引き起こす場合がある。これは、次いで製品の品質と性能を低下する原因となる。

一例として、ＰＬＣモジュールの内部素子のうち１つであるＭＰＵ（ＳＨ７７５０）は、図３に示しているＳＨ７７５０の電源入力過程において電源入力上昇時間が１００［ｍｓ］以内の規格３０を要する。

また、初期電源印加時に５Ｖ負荷端にインダクタンスとキャパシタンス成分がある素子の特性に応じて負荷に連結された各ＭＰＵのリセット電圧が図１ｂに示した図面符号１６の出力電圧波形のように、オン−＞オフ−＞オンのように繰り返す現象が発生する。これにより、負荷端に連結された回路は、非正常に動作すす場合がある。

本発明は、ＰＬＣモジュールの外部入力電圧が漸増減現象を発生する場合、ＰＬＣ電源部に適用した内部レギュレータ回路の出力電圧に発生するスロープ現象を除去して、回路の電源供給タイミングを確保し、回路素子が要する初期起動条件（規格）を満すＰＬＣモジュールのスイッチャ電力変換器の出力電圧スロープ現象除去装置を提供することを目的とする。

本発明の目的は、以上で言及した目的に制限されず、言及していない本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解されるし、本発明の実施形態によってより明らかに理解される。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示した手段及びその組み合わせによって実現できることが分かる。

課題を解決しようとする手段

このような問題を解決するため、本発明のＰＬＣモジュールのスイッチャ電力変換器の出力電圧スロープ現象除去装置は、漸増加する外部入力電圧を基準電圧以上から漸増加する外部入力電圧に出力されるように補正する入力電圧補正部；及び前記入力電圧補正部から出力される補正済み外部入力電圧を、モジュール内部回路に供給される固定した出力電圧に出力するレギュレータを含む。

また、前記入力電圧補正部は、レギュレータで電圧を発生させるための入力と出力との差が出るように、外部入力電圧の増幅率を調節する入力端分配部と、漸増加する外部入力電圧が特定電圧値以上に増加しないように維持される定電圧を出力する定電圧分類部と、前記入力端分配部から出力される電圧が前記定電圧分類部から出力される電圧より大きければ、出力時点に漸増加して供給された外部入力電圧を出力する電圧比較部を含む。

また、前記入力電圧補正部は、直列連結された第１抵抗（Ｒａ）及び第２抵抗（Ｒｂ）に具現され、入力端（ＶＩＮ＋）（ＶＩＮ−）に両端が連結される入力端分配部と、直列連結された第３抵抗（Ｒｃ）及びツェナーダイオード（ＺＤ）に具現され、入力部の入力端（ＶＩＮ＋）（ＶＩＮ−）に両端が連結される定電圧分類部と、比較器に具現され、前記入力端分配部の第１抵抗（Ｒａ）及び第２抵抗（Ｒｂ）の間の連結点が（＋）端子と連結されて、前記定電圧分類部の第３抵抗（Ｒｃ）及びツェナーダイオード（ＺＤ）の間の連結点が（−）端子と連結される電圧比較部を含む。

また、前記入力端分配部は、入力端から印加される外部入力電圧がレギュレータで電圧を発生させるための入力と出力との差が出るように、第１抵抗（Ｒａ）及び第２抵抗（Ｒｂ）の値を変更して電圧の増幅率を具現する。

また、前記定電圧分類部は、入力端から印加される、漸増加する外部入力電圧がツェナーダイオード（ＺＤ）のツェナー電圧に対応して特定電圧値に維持する。

また、前記電圧比較部は、（−）端子が定電流分類部によって特定電圧値に維持され、（＋）端子が入力端分配部によって増幅率に対応して漸増加する外部入力電圧が印加される。

また、前記電圧比較部は、（＋）端子に印加される最初の外部入力電圧は、（−）端子で維持される特定電圧値より小さい電圧値が印加される。

また、前記電圧比較部は、（＋）端子電圧が漸増加してから、（−）端子電圧より大きくなると、現在の出力時点に漸増加して供給された外部入力電圧がレギュレータに出力される。

また、前記電圧比較部から出力される外部入力電圧の出力は、レギュレータのイネーブル（ｅｎａｂｌｅ）端子に入力される。

前述したような本発明によれば、本発明のＰＬＣモジュールのスイッチャ電力変換器の出力電圧スロープ現象除去装置は、外部入力電圧が漸増減現象を発生する場合、ＰＬＣ電源部に適用した内部レギュレータ回路の出力電圧に発生するスロープ（ｓｌｏｐｅ）現象を、外部入力電圧が基準電圧以上であるときだけ電圧を出力することによって除去して、回路の正常動作電圧のレベルとタイミングを確保することができ、ＰＬＣモジュールの内部回路の誤動作を予防することができる。

特に、スロープ現象のない出力電圧を回路に供給することで、回路素子が要する動作電圧のレベルの確保及びタイミングを安定して提供することができ、モジュールの初期電圧印加時点の後、回路の誤動作を予防することができる。

上述した効果及び本発明の具体的な効果は、以下の発明を実施するための具体的な事項を説明しながら共に記述する。

従来のＰＬＣ電源部に用いられるスイッチャ電力変換器（ＳｗｉｔｃｈｅｒＰｏｗｅｒＣｏｎｖｅｒｔｅｒ）のうち、ＴＩ社のＬＭ２５９６であるステップダウンレギュレータを用いた回路図及び入力漸増加時の出力電圧波形図。従来のＰＬＣ電源部に用いられるスイッチャ電力変換器（ＳｗｉｔｃｈｅｒＰｏｗｅｒＣｏｎｖｅｒｔｅｒ）のうち、ＴＩ社のＬＭ２５９６であるステップダウンレギュレータを用いた回路図及び入力漸増加時の出力電圧波形図。従来のＰＬＣ電源部に用いられるスイッチャ電力変換器（ＳｗｉｔｃｈｅｒＰｏｗｅｒＣｏｎｖｅｒｔｅｒ）のうち、ＮＪＲ社のＮＪＷ４１９６であるステップダウンギュレーターを用いた回路図及び入力漸増加時の出力電圧波形図。従来のＰＬＣ電源部に用いられるスイッチャ電力変換器（ＳｗｉｔｃｈｅｒＰｏｗｅｒＣｏｎｖｅｒｔｅｒ）のうち、ＮＪＲ社のＮＪＷ４１９６であるステップダウンギュレーターを用いた回路図及び入力漸増加時の出力電圧波形図。従来のＭＰＵ（ＳＨ７７５０）の電源入力過程を示した図面。本発明の実施形態によるＰＬＣモジュールのスイッチャ電力変換器の出力電圧スロープ現象除去装置の構成を示した構成図。図４に示している入力電圧補正部２００の構成を詳細に示したブロック図。図５に示している入力電圧補正部２００の構成を詳細に示した回路図。本発明の実施形態によるＰＬＣモジュールのスイッチャ電力変換器の出力電圧スロープ現象除去装置を示した回路図及び入力漸増加時の出力電圧波形図。本発明の実施形態によるＰＬＣモジュールのスイッチャ電力変換器の出力電圧スロープ現象除去装置を示した回路図及び入力漸増加時の出力電圧波形図。

前述した目的、特徴及び長所は、添付の図面を参照して詳細に後述されており、これによって、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が本発明の技術思想を容易に実施することができる。本発明を説明するにおいて、本発明に係る公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすると判断される場合には詳説を省略する。以下では、添付の図面を参照して、本発明による好ましい実施形態を詳説する。図面における同じ参照符号は、同一又は類似の構成要素を称するものに使われる。

以下では、図４〜図８を参照して、本発明の幾つの実施形態によるＰＬＣモジュールのスイッチャ電力変換器の出力電圧スロープ現象除去装置について説明する。このとき、以下の実施形態では、ＰＬＣ電源部に用いられるスイッチャ電力変換器（ＳｗｉｔｃｈｅｒＰｏｗｅｒＣｏｎｖｅｒｔｅｒ）のうち、ＮＪＲ社のＮＪＷ４１９６であるステップダウンレギュレータを用いた回路図を利用して説明する。しかし、これは、容易な説明のための一実施形態だけであり、それの制限のためのものではないと注意すべきである。従って、ＴＩ社のＬＭ２５９６であるステップダウンレギュレータを用いた回路図はもちろん、ＰＬＣ電源部に用いられるスイッチャ電力変換器（ＳｗｉｔｃｈｅｒＰｏｗｅｒＣｏｎｖｅｒｔｅｒ）に含まれるあらゆるレギュレータを用いた回路図に、以下に記載する内容と同様な技術思想による適用が可能である。

図４は、本発明の実施形態によるＰＬＣモジュールのスイッチャ電力変換器の出力電圧スロープ現象除去装置の構成を示した構成図である。

図４に示しているように、入力電圧補正部２００とレギュレータ３００で構成される。

入力電圧補正部２００は、入力部１００から入力される、漸増加する外部入力電圧を基準電圧以上から漸増加する外部入力電圧に出力されるように補正する。このとき、出力される外部入力電圧の出力は、レギュレータ３００のイネーブル（ｅｎａｂｌｅ）端子に入力され、レギュレータ３００の動作を制御することになる。

そして、レギュレータ３００は、入力電圧補正部２００から出力される補正済み外部入力電圧を出力部４００に入力して、モジュール内部回路に供給される固定した出力電圧に出力する。

図５は、図４に示している入力電圧補正部２００の構成を詳細に示したブロック図である。

図５に示しているように、入力電圧補正部２００は、入力端分配部２１０と、定電圧分類部２２０と、電圧比較部２３０で構成される。

入力端分配部２１０は、レギュレータ３００で電圧を発生させるための入力と出力との差が出るように、外部入力電圧の増幅率を調節する。このとき、レギュレータ３００の種類によって、電圧を発生させるための入力と出力との差が異なる。また、これにより、前記調節される電圧の増幅率は、レギュレータ３００の種類によって可変する。

また、定電圧分類部２２０は、漸増加する外部入力電圧が特定電圧値以上に増加しないように維持される定電圧を出力する。

また、電圧比較部２３０は、入力端分配部２１０から出力される電圧が前記定電圧分類部２２０から出力される電圧より大きければ、出力時点に漸増加して供給された外部入力電圧を出力する。このとき、定電圧分類部２２０は、特定電圧値が維持されることで、入力端分配部２１０から出力される電圧は、前記特定電圧値より小さい値から漸増加する。

図６は、図５に示している入力電圧補正部２００の構成を詳細に示した回路図である。

図６に示しているように、入力電圧補正部２００は、入力端分配部２１０と、定電圧分類部２２０と、電圧比較部２３０で構成される。

このとき、入力端分配部２１０は、直列連結された第１抵抗（Ｒａ）及び第２抵抗（Ｒｂ）に具現され、入力部１００の入力端（ＶＩＮ＋）（ＶＩＮ−）に両端が連結される。

このように、前記入力端分配部２１０は、直列連結された第１抵抗（Ｒａ）及び第２抵抗（Ｒｂ）が入力部１００と連結される。そして、前記入力端分配部２１０は、入力部１００に印加される外部入力電圧がレギュレータ３００で電圧を発生させるための入力と出力との差が出るように、第１抵抗（Ｒａ）及び第２抵抗（Ｒｂ）の値を変更する。これにより、前記入力端分配部２１０は、電圧の増幅率を具現する。このとき、レギュレータ３００の種類によって、電圧を発生させるための入力と出力との差が異なる。これにより、前記具現される電圧の増幅率は、レギュレータ３００の種類によって可変する。

そして、定電圧分類部２２０は、直列連結された第３抵抗（Ｒｃ）及びツェナーダイオード（ＺＤ）に具現され、入力部１００の入力端（ＶＩＮ＋）（ＶＩＮ−）に両端が連結される。

このように、前記定電圧分類部２２０は、直列連結された第３抵抗（Ｒｃ）及びツェナーダイオード（ＺＤ）が入力部１００と連結される。そして、前記定電圧分類部２２０は、入力部１００から印加される、漸増加する外部入力電圧がツェナーダイオード（ＺＤ）のツェナー電圧を超える場合、降伏現象を発生させ、逆方向電流を流せる。これにより、入力電圧は、特定電圧値に維持する。

また、電圧比較部２３０は、比較器に具現される。そして、電圧比較部２３０は、前記入力端分配部２１０の第１抵抗（Ｒａ）及び第２抵抗（Ｒｂ）の間の連結点が（＋）端子と連結される。そして、前記入力端分配部２１０は、前記定電圧分類部２２０の第３抵抗（Ｒｃ）及びツェナーダイオード（ＺＤ）の間の連結点が（−）端子と連結される。

このように、前記電圧比較部２３０は、比較器に具現される。そして、前記電圧比較部２３０は、前記入力端分配部２１０の第１抵抗（Ｒａ）及び第２抵抗（Ｒｂ）の間にかかる電圧が（＋）端子に印加される。そして、前記電圧比較部２３０は、前記定電圧分類部２２０の第３抵抗（Ｒｃ）及びツェナーダイオード（ＺＤ）の間にかかる電圧が（−）端子に印加される。このとき、比較器は、（−）端子と（＋）端子に連結される電圧の大きさを互いに比較した後、（＋）端子電圧が（−）端子電圧より大きければ（（＋）端子電圧＞（−）端子電圧）、比較器の供給電源であるＶＩＮ＋が出力される。

従って、前記電圧比較部２３０の（−）端子に印加される電圧は、定電流分類部２２０によって漸増加する外部入力電圧が印加されても、特定電圧値に維持される。そして、前記電圧比較部２３０の（＋）端子に印加される電圧は、漸増加する外部入力電圧が入力されると、前記入力端分配部２１０で具現された電圧の増幅率に対応して、（−）端子で維持されている特定電圧値より小さい値から漸増加する。

そして、電圧比較部２３０は、（＋）端子電圧が漸増加してから、（−）端子電圧より大きくなると、現在の出力時点に漸増加して供給された外部入力電圧がレギュレータ３００に出力される。このとき、電圧比較部２３０から出力される外部入力電圧の出力は、レギュレータ３００のイネーブル（ｅｎａｂｌｅ）端子に入力されて、レギュレータ３００の動作を制御することになる。これにより、スロープ現象のない出力電圧（ＤＣ５［Ｖ］）が出力される。

このように、レギュレータ３００は、スロープ現象のない出力電圧を回路に供給する。これによって、レギュレータ３００は、回路素子が要する動作電圧レベルの確保及びタイミングを安定して提供することができ、ＰＬＣモジュールの初期電圧印加時点の後、回路の誤動作を予防することができる。

図７ａ及び図７ｂは、本発明の実施形態によるＰＬＣモジュールのスイッチャ電力変換器の出力電圧スロープ現象除去装置を示した回路図及び入力漸増加時の出力電圧波形図である。

図７ａ及び図７ｂを参照して説明すれば、入力部１００から漸増加する外部入力電圧５００が印加されると、外部入力電圧は、入力部１００の入力端（ＶＩＮ＋）（ＶＩＮ−）の両端に連結されている入力端分配部２１０で具現される増幅率によって分配される。

このとき、増幅率は、レギュレータ３００の入力と出力との差によって電圧が発生する。そのため、増幅率は、その差が出るように調節することになる。従って、具現される増幅率は、レギュレータの種類によって可変する。

図７ａにおいて用いられるレギュレータは、ＮＪＲ社のＮＪＷ４１９６であるステップダウンレギュレータである。この場合、レギュレータの特性によって、増幅率０．４倍に具現しなければならない。参考に、レギュレータがＴＩ社のＬＭ２５９６であるステップダウンレギュレータを用いる場合には、増幅率１．７倍に具現しなければならない。

これによって、入力端分配部２１０は、直列連結された第１抵抗（Ｒａ）及び第２抵抗（Ｒｂ）に具現され、第１抵抗（Ｒａ）は１５［ｋΩ］の抵抗を、第２抵抗（Ｒｂ）は１０［ｋΩ］の抵抗を用いて、増幅率０．４倍を有するように具現する。

そして、入力端分配部２１０の第１抵抗（Ｒａ）及び第２抵抗（Ｒｂ）の間の連結点が電圧比較部２３０である比較器の（＋）端子と連結される。従って、第１抵抗（Ｒａ）及び第２抵抗（Ｒｂ）の間にかかる電圧が（＋）端子に印加される。

また、入力部１００で漸増加して印加される外部入力電圧５００は、入力部１００の入力端（ＶＩＮ＋）（ＶＩＮ−）の両端に連結されている定電圧分類部２２０を介して特定電圧値を有する定電圧に維持される。

このとき、定電圧分類部２２０は、直列連結された第３抵抗（Ｒｃ）及びツェナーダイオード（ＺＤ）に具現される。そして、定電圧分類部２２０は、入力部１００から印加される、漸増加する外部入力電圧がツェナーダイオード（ＺＤ）のツェナー電圧を超える場合、降伏現象を発生させる。このように、定電圧分類部２２０は、降伏現象を発生させて逆方向電流を流せ、入力電圧を特定電圧値に維持する。図７ａでは、ツェナーダイオード（ＺＤ）としてＮＪＭ１４３１を用いることで、電源供給の後、２．４４〜２．４９［Ｖ］の定電圧を出力する。

そして、定電圧分類部２２０は、第３抵抗（Ｒｃ）及びツェナーダイオード（ＺＤ）の間の連結点が電圧比較部２３０である比較器の（−）端子と連結される。これにより、第３抵抗（Ｒｃ）及びツェナーダイオード（ＺＤ）の間にかかる電圧が（−）端子に印加される。

前記電圧比較部２３０の（−）端子に印加される電圧は、定電流分類部２２０によって漸増加する外部入力電圧が印加されても、２．４４〜２．４９［Ｖ］に維持される。そして、前記電圧比較部２３０の（＋）端子に印加される電圧は、漸増加する外部入力電圧が入力されると、前記入力端分配部２１０で具現された電圧の増幅率に対応して（−）端子で維持されている２．４４〜２．４９［Ｖ］より小さい値から漸増加する。

このとき、外部入力電源が漸増加する際、外部入力電圧が定電圧分類部２２０の電圧である２．４４〜２．４９［Ｖ］より大きい場合、電圧比較部２３０の（−）端子の入力電圧は、２．４４〜２．４９［Ｖ］の値に維持する。これにより、（−）端子の入力電圧（２．４４〜２．４９［Ｖ］）は、一定電圧以下では作動しなくなる。また、一定電圧以上では、一定電圧に固定して維持されるようになる。

その後、外部入力電圧が増加し続けて約６．５［Ｖ］になるとき、電圧比較部２３０の（＋）端子と連結された入力電圧分配部２１０の電圧値が２．４４〜２．４９［Ｖ］より大きくなる。この場合、電圧比較部２３０の出力は、出力時点に供給された外部電圧６００が出力される。参考に、図７ａで用いている定電圧分類部２２０の特性上、出力電圧と２［Ｖ］の差が発生しなければならないため、電圧比較部２３０から５［Ｖ］の出力電圧を出力するためには、外部入力電圧が７［Ｖ］になるまで増加しなければならない。しかし、電圧比較部２３０は、シミュレーションの結果、外部入力電圧が約６．７［Ｖ］から５［Ｖ］の出力電圧が出力された。

そして、電圧比較部２３０の出力電圧は、レギュレータ３００のイネーブル端子に入力される。これにより、レギュレータ３００では、スロープ現象のない出力電圧（ＤＣ５［Ｖ］）７００が出力される。

このように、外部入力電圧が漸増減現象を発生する場合、外部入力電圧が基準電圧以上であるときだけ入力電圧が出力されるようにする。これによって、ＰＬＣ電源部に適用した内部レギュレータ回路の出力電圧に発生するスロープ（ｓｌｏｐｅ）現象を除去することができる。これは、回路の正常動作電圧のレベルとタイミングを確保することができ、ＰＬＣモジュールの内部回路の誤動作を予防することができる。

前述した本発明は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者にとって、本発明の技術思想を脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であるため、前述した実施形態及び添付の図面によって限定されるものではない。

１００入力部
２００入力電圧補正部
２１０入力端分配部
２２０定電圧分類部
２３０電圧比較部
３００レギュレータ
４００出力部

Claims

漸増加する外部入力電圧が基準電圧以上である場合のみに、漸増加する前記外部入力電圧を補正するとともに、補正済みの前記外部入力電圧を出力する入力電圧補正部；及び、
前記入力電圧補正部から出力される前記補正済みの前記外部入力電圧が入力され、モジュールの内部回路に、固定された出力電圧を出力するレギュレータを、含み、
前記入力電圧補正部は、
直列接続された第１抵抗（Ｒａ）及び第２抵抗（Ｒｂ）を含み、前記第１抵抗（Ｒａ）及び第２抵抗（Ｒｂ）は、２つの入力端（ＶＩＮ＋）、（ＶＩＮ−）の間に接続される入力端分配部と、
直列接続された第３抵抗（Ｒｃ）及びツェナーダイオード（ＺＤ）を含み、前記第３抵抗（Ｒｃ）及びツェナーダイオード（ＺＤ）は、前記２つの入力端（ＶＩＮ＋）、（ＶＩＮ−）の間に接続される定電圧分類部と、
比較器を含み、前記比較器は、前記入力端分配部の第１抵抗（Ｒａ）及び第２抵抗（Ｒｂ）の間の接続点が接続された非反転入力端子と、前記定電圧分類部の第３抵抗（Ｒｃ）及びツェナーダイオード（ＺＤ）の間の接続点が接続された反転入力端子とを有する電圧比較部を含み、
前記入力端分配部は、前記レギュレータで電圧を発生させるように、漸増加する前記外部入力電圧の増幅率を制御する、
スイッチャ電力変換器の出力電圧スロープ現象除去装置。
前記入力端分配部は、前記レギュレータが電圧を発生させるために、前記外部入力電圧の前記増幅率を調節し、
前記定電圧分類部は、漸増加する外部入力電圧を定電圧に変換し、前記定電圧が特定電圧値以上に増加しないように維持され、
前記電圧比較部は、前記入力端分配部から出力される電圧が前記定電圧分類部から出力される電圧より大きい場合に、漸増加する前記外部入力電圧を出力する、
請求項１に記載のスイッチャ電力変換器の出力電圧スロープ現象除去装置。
前記定電圧分類部は、入力端から印加される、漸増加する外部入力電圧を、ツェナーダイオード（ＺＤ）のツェナー電圧に基づいて、特定電圧値に変換して維持する、
請求項１に記載のスイッチャ電力変換器の出力電圧スロープ現象除去装置。
前記電圧比較部の反転入力端子が前記定電圧分類部によって特定電圧値に維持され、
前記入力端分配部の前記増幅率に基づいて、漸増加する外部入力電圧が前記電圧比較部の非反転入力端子に印加される、
請求項１に記載のスイッチャ電力変換器の出力電圧スロープ現象除去装置。
前記電圧比較部の非反転入力端子に印加される最初の外部入力電圧は、前記電圧比較部の反転入力端子で維持される前記特定電圧値より小さい電圧値である、
請求項４に記載のスイッチャ電力変換器の出力電圧スロープ現象除去装置。
前記電圧比較部の非反転入力端子の電圧が、前記電圧比較部の反転入力端子の電圧より大きくなるように漸増加した場合、前記電圧比較部は、漸増加する外部入力電圧を前記レギュレータに出力する、
請求項４に記載のスイッチャ電力変換器の出力電圧スロープ現象除去装置。
前記電圧比較部から出力される前記外部入力電圧は、前記レギュレータのイネーブル（ｅｎａｂｌｅ）端子に入力される、
請求項６に記載のスイッチャ電力変換器の出力電圧スロープ現象除去装置。