JPH0312031Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、負荷に直流の電圧、電流等を供給
する電源装置に係り、更に詳しく言えば、AC電
源の投入時又は遮断時におけるスパイク状の異状
電圧発生防止回路を備えた電源装置に関するもの
である。

〔考案の技術的な背景〕

機器に組み込まれる電源装置や電子部品又はそ
れらが実装された回路基板等を試験する電源装置
においては、通常、部品定格に応じて一定レベル
の定圧又は電流が発生するようにした定値制御回
路を有している。この場合、特に半導体部品など
は低定格で機能するように改良されつつあるの
で、過大電圧が加えられると破損する危険も大き
い。そのため、AC電源の投入時又は遮断時にス
パイク状の異状電圧が出力端に発生しないように
した電源装置が用いられるようになつてきてお
り、その一例が第４図に示されている。

すなわち、電源４０からAC電源が投入される
とトランスT₄を介して整流回路４１に入力され、
その整流出力は端子Ｊを経て例えばノーマルオー
プン形のリレー４２に加えられる。この場合、
AC電源の投入直後であつてその整流出力が各部
の正常動作電圧範囲まで立ち上がらない状態にお
いては電圧検出回路４３から出力が発生せず、リ
レー駆動回路４５から駆動電流が送出されないの
で上記リレー４２はオフになつてており、出力端
子Ｐ，Ｑ間には直流出力が現われない。

整流回路４１の出力が各部の動作電圧範囲に達
すると電圧検出回路４３が作動して出力を発生す
る。この状態になると例えばスイツチ４６をオン
にすることによりアンド回路４４を介してリレー
駆動回路４５に電圧検出回路４３の出力を与え、
上記リレー４２をオンに制御することが可能にな
り、端子Ｐ，Ｑ間に直流出力を発生させることが
できる。このため、AC電源投入時の回路動作不
定による異状電圧は出力端側に発生しない。

AC電源遮断時には、整流回路４１の出力が低
下し各ブロツクの動作が不定となる電圧に降下す
る前に電圧検出回路４３の出力がオフとなり、リ
レー４２が開かれる。よつてAC電源遮断時にも
異状電圧は発生しない。

この従来装置は出力端子Ｐ，Ｑに接続される負
荷側がリレー４２によつて完全に遮断されるの
で、異常電圧の発生に対して安定性が高い。しか
しそのためにはリレーの動作速度を十分に考慮し
て検出電圧を決定する必要がある。また、負荷が
接続された状態でリレーの開閉が行われるので接
点の傷損が大きく、更に、微小な負荷電流にも対
応できるようにするには高価なリレーを必要とす
る。

上記リレーの欠点を除くため、電圧等の発生部
を電子回路に置き換えた他の例が第５図に示され
ている。すなわち、この装置は例えば所定の電圧
を発生する一般的な定電圧回路４８と、その電圧
発生のタイミングを制御する制御回路４９とから
なつており、電源部は上記第４図と同様なので省
略されている。

AC電源が投入されると上記整流回路４１から
立ち上がり状態の直流電圧が端子Ｊに加えられ
る。この状態においては上記電圧検出回路４３は
出力を発しないので制御回路４９のトランジスタ
５０はオフであるが、トランジスタ５１は端子Ｊ
に加えられる直流電圧によりバイアスされてオン
となる。定電流源５２が送出する電流は上記トラ
ンジスタ５１のコレクタ、エミツタを介して接地
側へバイパスされ、トランジスタ５３にはベース
電流が供給されない。したがつて、このトランジ
スタ５３は作動せず、定電圧回路４８には出力が
生じない。

端子Ｊに加わる直流電圧が所定の電圧範囲に達
すると上記電圧検出回路４３から出力が発せら
れ、端子Ｋを介してトランジスタ５０に加えられ
る。これによりトランジスタ５０はオンとなる
が、トランジスタ５１はベース電流がこのトラン
ジスタ５０を介して接地側へバイパスされるので
オフになる。よつて、トランジスタ５１を介して
接地側へバイパスされていた定電流源５２からの
電流はトランジスタ５３に供給される。これによ
りトランジスタ５３がオンとなり、定電圧回路４
８が作動して端子Ｐ，Ｑ間に出力を発生する。こ
の出力は誤差増幅５４と上記トランジスタ５３の
バイアス制御用トランジスタ５５により所定レベ
ルに保たれる。

AC電源遮断の場合には、上記と逆順序の動作
となる。すなわち、端子Ｊに加わつている電圧が
所定の電圧範囲以下になると端子Ｋへの入力が無
くなり、トランジスタ５０はオフ、トランジスタ
５１は一旦オンとなり、トランジスタ５３をオフ
にしたのち、端子Ｊに加わる電圧の低下にともな
つてこのトランジスタ５１もオフとなる。

この従来装置はリレーに起因する欠点が無く、
動作の高速化も可能であるが、その反面、電圧検
出回路４３に加えられる被検出電源電圧とトラン
ジスタ５１のバイアス用電圧が整流回路４１の同
一出力から与えられているので、異状電圧発生に
対する各トランジスタのオン、オフの応答のタイ
ミングが必ずしも確実でないという難点がある。

〔考案の目的〕

この考案は上記の点に鑑みなされたもので、そ
の目的は、AC電源の投入時又は遮断時に発生す
る異状電圧の影響を確実に防止でき、かつ、調整
が簡単な電源装置を提供することにある。

〔実施例〕

以下、この考案を添付図面に示されている実施
例により詳細に説明する。

第１図を参照すると、AC電源１からの交流入
力は例えば比較的電力容量の大きいトランスT₁
と整流回路２により直流に変換され、定電圧回路
３から出力端子Ｐ，Ｑを介して図示しない負荷に
供給される。また、装置内の各部に対する制御用
の電圧は、電力容量が比較的小さいトランスT₂
と整流回路４により得られるようになつている。

この実施例において、上記定電圧回路３は、従
来装置の場合とほぼ同様に例えば定電流源８と比
較的電流容量の大きい高耐圧のトランジスタTr₁
及び、スイツチング用のトランジスタTr₂、基準
電圧Vrefを有する誤差増幅器Ａ等で構成された
通常の定電圧回路になつている。また、その他の
各部は例えば時定数回路５と電圧検出回路６、及
び制御回路７からなつている。

上記時定数回路５は上記低圧用整流回路４の出
力側と電圧検出回路６の入力側との間に設けら
れ、例えば充電用のダイオードD₁び抵抗R₁、コ
ンデンサＣと、上記ダイオードD₁に対して逆向
きにされたダイオードD₂を備えている。このダ
イオードD₂はダイオードD₁と抵抗R₁間の電圧を
一定に保つためのものである。上記電圧検出回路
６は従来例とほぼ同様に例えばコンパレータなど
で構成されている。上記制御回路７は例えば２つ
のオン、オフ制御用トランジスタTr₃，Tr₄、及
びバイアス電流供給用の抵抗R₂，R₃、逆流防止
用のダイオードD₃，D₄からなつている。

次に、第２図を参照しながら各部の動作を説明
する。なお、各横軸と縦軸はそれぞれ時間と電圧
又は電流のレベルを表すものとする。

AC電源回路のスイツチＳを時刻t₀においてオ
ンにすると、整流回路２から例えば第２図Ａのイ
に示されるような比較的大きい直流が出力され、
整流回路４からはロに示されるように比較的小さ
な直流が出力される。この場合、イの直流出力は
比較的大容量のため大きい時定数を有していて立
ち上がりが遅く、ロの直流出力は制御用の小容量
であるから時定数が小さく立ち上がりが速くなつ
ている。

上記イの出力は定電流源８と、抵抗R₃及びダ
イオードD₄を介してトランジスタTr₄に加えら
れ、ロの出力は時定数回路５に加えられる。ここ
で、ハに示さるように上記イの出力が時刻t₁にお
いて例えば定格の85％まで立ち上がつたとき、時
定数回路５の出力が電圧検出回路６のしきい値レ
ベルとなるように抵抗R₁とコンデンサＣによる
時定数の値を設定しておくと、電圧検出路６から
は時刻t₁においてホに示されるような出力が発せ
られる。

この場合、制御回路７のトランジスタTr₃は、
時刻t₀からt₁の間は電圧検出回路６からの出力が
ないのでヘに示されるようにオフになつており、
また、トランジスタTr₄は整流回路４からの早い
立ち上がり出力ロによつてバイアスされ、ニに示
されるようにオンになつている。したがつて、定
電流源８からの電流はトランジスタTr₄のコレク
タ、エミツタを介して接地側へバイパスされ、定
電圧回路３のトランジスタTr₁にはベース電流が
供給されないので作動せず、端子Ｐ，Ｑ間には出
力が発生してない。

上記のように時刻t₂になつて電圧検出回路６か
ら出力が発せられると、まず、トランジスタTr₃
がヘに示されるようにオンとなり、上記トランジ
スタTr₄のベースに供給されていた電流は、この
トランジスタTr₃のコレクタ、エミツタを介して
接地側へバイパスされる。これによりトランジス
タTr₄は上記ニに示されるようにオフとなり、そ
れまで接地側へバイパスされていた定電流源８か
らの電流はトランジスタTr₁にベース電流として
加えられる。よつてトランジスタTr₁はオンとな
り、端子Ｐ，Ｑ間にはトに示されるように定電圧
回路３の出力が発生する。これをみると、時刻t₀
からt₁までの立ち上がり電圧により回路が不安定
動作をして異状電圧が発生しても、端子Ｐ，Ｑ間
の出力はその影響を受けないことがわかる。

AC電源遮断時の動作は第２図Ｂに示されてい
るが、上記第２図Ａとは逆の動作であるから手短
かに説明する。

例えば時刻t₃において電源スイツチＳをオフに
すると、整流回路２と４の出力はそれぞれイ′と
ロ′のようになる。時定数回路５のコンデンサＣ
に充電されていた電圧は、整流回路４の出力が急
速に無くなるのに追随して逆向きに接続されたダ
イオードD₂によりハ′に示されるように速やかに
放電され、これにともなつて電圧検出回路６の出
力が消失する。よつてトランジスタTr₃はヘ′に
示されるようにオフとなり、トランジスタTr₄は
上記イ′の残留出力によりバイアスされニ′に示さ
れるように一旦オンとなる。これにより、トラン
ジスタTr₁のベースに供給されていた電流が接地
側へバイパスされ、上記トランジスタTr₁がオフ
になり、端子Ｐ，Ｑ間の出力はト′に示されるよ
うに消減する。一旦オンとなつた上記トランジス
タTr₄もやがて図示のようにオフになる。上記か
ら、電源遮断時の出力立ち下がりによる不安定動
作などで異状電圧が発生したとしても、それ以前
に端子Ｐ，Ｑ間の出力が無くなつてその影響を受
けないことがわかる。

第３図には、電力容量の異なる上記イ及びロの
出力を１つのトランスT₃と整流回路１０により
発生させる場合の一例が示されているが、構成が
簡単で容易に理解できるからその説明は省略す
る。

〔考案の効果〕

以上、詳細に説明したように、この考案による
電源装置は、AC電源投入時には比較的小さい時
定数の整流回路４により速やかにトランジスタ
Tr₄へバイアス電流を与え、Tr₁のベース電流を
バイパスして定電圧回路３の電圧発生を所定時間
遅らせ、AC電源遮断時には電圧検出回路６の出
力がオフとなつてトランジスタTr₃がオフとなる
と同時に時定数の大きい整流回路２の残留出力を
利用してトランジスタTr₄を速やかにオンにし、
トランジスタTr₁のベース電流をバイパスして定
電圧回路３の動作を停止させるようになつてい
る。

したがつて、AC電源投入時における直流の立
ち上がり電力は負荷へ供給する出力として発生せ
ず、また、AC電源遮断時においては立ち下がり
電力が発生する以前に負荷への出力がオフとなる
ようにされている。

このため、電源の投入又は遮断時に例えば装置
内で異状電圧が発生したとしても出力端とは電気
的に切り離されており、出力端に接続された負荷
には影響が無いので極めて安全性が高い。また、
電力容量が比較的小さく出力の立ち上がり及び立
ち下がり時定数の小さい整流直流を制御用として
利用するため、動作のタイミング調整なども極め
て簡単であるから、一般の電源装置に容易に適用
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの考案による電源装置
の実施例に係り、第１図はその回路図、第２図は
動作説明用のタイミング図、第３図は変形実施例
を示す一部回路図、第４図は従来装置のブロツク
線図、第５図は従来装置の他の実施例における要
部回路図である。 図中、１はAC電源、２，４，１０は整流回路、
３は定電圧回路、５は時定数回路、６は電圧検出
回路、７は制御回路、８は定電流源、D₁ないし
D₄はダイオード、Ｃはコンデンサ、R₁ないしR₃
は抵抗、Tr₁ないしTr₄はトランジスタ、Ａは誤
差増幅器である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 交流を直流に変換する整流回路を含む主電源供
   給部と、該主電源供給部と出力端子間に接続され
   た制御トランジスタおよび該制御トランジスタに
   バイアス電流を供給するバイアス回路と該制御ト
   ランジスタの出力を一定に制御する誤差増幅器と
   からなる定値制御回路と、上記制御トランジスタ
   へのバイアス電流をバイパスする第１のスイツチ
   ングトランジスタと、該第１のスイツチングトラ
   ンジスタのベース電流をオンオフする第２のスイ
   ツチングトランジスタとを備え、上記第２のスイ
   ツチングトランジスタに出力制御信号を与えて上
   記制御トランジスタの出力を制御する電源装置に
   おいて、 上記主電源供給部よりも出力の立上りおよび立
   下り時定数の小さな制御用電源供給部を有し、該
   制御用電源供給部と上記主電源供給部との双方か
   ら上記第１のスイツチングトランジスタにベース
   電流を供給することを特徴とする電源装置。