JPH0333181Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、コンデンサ入力型の整流平滑回路に
おいて交流電源の投入直後に生じる突入電流を抑
制する回路に関し、更に詳しくは、整流回路の前
段すなわち交流入力側の主回路に挿入される突入
電流防止抵抗とトライアツクとの並列回路とを備
え、外部からの信号なしに動作する突入電流防止
回路に関するものである。

［従来の技術］ コンデンサ入力型整流平滑回路においては、電
源投入直後に平滑コンデンサに突入電流と呼ばれ
る過大な充電電流が流れる。そこでこの種の回路
を有する装置、例えばスイツチング電源等におい
ては、突入電流を防止するための回路が組み込ま
れている。

この突入電流防止回路は、通常、突入電流防止
抵抗とスイツチ素子とを並列に組み合わせて整流
回路の前段もしくは後段に挿入する構成が採られ
る。整流回路の前段に挿入する場合には、交流が
流れるためスイツチ素子としてはトライアツクが
用いられ、後段に挿入する場合にはサイリスタが
用いられる。

交流電源投入直後はスイツチ素子は非導通の状
態にあり、平滑コンデンサには突入電流防止抵抗
によつて電流が制限されて充電され、遅延トリガ
ー回路の動作によつて一定の遅れ時間経過後に前
記スイツチ素子が導通する。従つてその時以降、
該スイツチ素子によつて突入電流防止抵抗の両端
が短絡された状態となるので電流は該スイツチ素
子を通つて流れ抵抗での電力損失を防ぐことがで
きる。

［考案が解決しようとする問題点］ トライアツクやサイリスタ等を導通させる回路
は様々であるが、代表的なものの一つとして、コ
ンデンサの後段に設けらているコンバータトラン
スに更に別の巻線を施し、その出力をダイオード
で整流した後コンデンサと抵抗からなる積分回路
に印加して、その端子電圧で前記スイツチ素子を
トリガーする構成がある。このような回路では、
電源投入後に平滑コンデンサの端子電圧が次第に
上昇し、やがてインバータの交流振幅がある程度
まで大きくなると、コンバータトランスに設けら
れた巻線の誘起電圧によつてスイツチ素子が導通
することになる。

このように従来技術では例えばコンバータトラ
ンスに別の巻線を設ける必要があつたから、トラ
ンスの巻線構造が複雑化するばかりでなく、各電
源毎にスイツチ素子の遅延トリガー回路を設計し
直さねばならないという煩瑣な作業が要求され
た。

またスイツチ素子を導通させるために外部から
の信号が必要であり、該スイツチ素子の導通状態
を保持するためにも外部から電力を供給しつづけ
る必要があつた。

本考案の目的は、上記のような従来技術の欠点
を解消し、トライアツクを外部からの信号なしに
作動させることができ、２端子の回路ユニツトと
して組み立てることも可能であるため、どのよう
なタイプの電源であつても十分対応でき簡単に組
み込めるような改良された回路構成の突入電流防
止回路を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記のような目的を達成することのできる本考
案は、コンデンサ入力型整流平滑回路の交流入力
側に挿入された突入電流防止抵抗と、それに並列
に接続されたトライアツクとを備えた二段投入型
の突入電流防止回路を前提とし、そのトライアツ
クの遅延トリガー回路に工夫を施し、外部からの
信号なしに前記突入電流防止抵抗の両端に接続す
るだけでトライアツクを駆動できるように工夫し
たものである。

即ち本考案は、前記のトライアツクのT₂端子
とゲート端子の間に第２の抵抗と第２のトライア
ツクとの直列回路を接続し、該第２のトライアツ
クのゲート端子とT₁端子間に時定数設定用コン
デンサを設け、第３の抵抗の一端と整流ブリツジ
回路の一方のアノード・カソード接続点とを結線
したゲート信号入力回路を、その第３の抵抗の他
端と他方のアノード・カソード接続点とが前記突
入電流防止抵抗の両端に接続され且つ整流ブリツ
ジ回路のアノード共通点が第２のトライアツクの
ゲート端子に、カソード共通点がT₁端子にそれ
ぞれ結線されるように設けて前記時定数設定用コ
ンデンサに整流された電圧が印加されるように構
成したものである。

実際に回路を組む場合には、各トライアツクの
ゲートと一方の端子間に誤動作防止用の抵抗やコ
ンデンサが接続される。

［作用］ 交流電源が投入された直後は両方のトライアツ
ク共にオフの状態にあり、突入電流防止抵抗を通
つて電流が流れる。即ちこの突入電流防止抵抗に
よつて平滑コンデンサへの充電電流が制限される
ことになる。この時、第３の抵抗と整流ブリツジ
回路を含む回路を通つて電流が流れるが、該整流
ブリツジ回路によつて整流されるため時定数設定
用コンデンサの両端には一定方向の電圧が印加さ
れ端子電圧は徐々に上昇する。その端子電圧が第
２のトライアツクのトリガー電位に達したならば
該第２のトライアツクは導通し、第２の抵抗と第
２のトライアツクを通る電流が流れ、それによつ
て第１のトライアツクがトリガーされ導通する。

このようにしてまず交流電源投入直後は突入電
流防止抵抗を通つて電流が流れ、それから一定時
間経過したのち時定数設定用コンデンサの充電に
伴つて第１のトライアツクが導通し、前記突入電
流防止抵抗での電力損失を防止することになる。

［実施例］ 以下、図面に基づき本考案の一実施例について
更に詳しく説明する。前記のように本考案に係る
突入電流防止回路は、コンデンサ入力型整流平滑
回路の交流入力側に挿入されるものである。ここ
ではコンデンサ入力型整流平滑回路は整流ダイオ
ードブリツジＤとその出力側に接続された平滑コ
ンデンサＣとから構成される。従つて本突入電流
防止回路は整流ダイオードブリツジＤの入力側に
設けられることになる。

本考案に係る突入電流防止回路は、基本的には
前記のようにコンデンサ入力型整流平滑回路の交
流入力側に挿入された突入電流防止抵抗R₁と、
それに並列に接続された第１のトライアツクTR₁
とを備えている。このような構成は従来技術と全
く同様である。

本考案が従来技術と顕著に相違する点は、この
第１のトライアツクTR₁の遅延トリガー回路であ
る。この遅延トリガー回路は、第１のトライアツ
クTR₁のT₂端子とゲート端子の間に第２の抵抗
R₂と第２のトライアツクTR₂との直列回路を接
続し、該第２のトライアツクTR₂のゲート端子と
T₁端子間に時定数設定用コンデンサC₂を設け、
第３の抵抗R₃と整流ブリツジ回路１０からなる
ゲート信号入力回路を前記突入電流防止抵抗R₁
の両端間に接続した点である。ここで整流ブリツ
ジ回路１０は４個のダイオードD₁，D₂，D₃，D₄
をブリツジ状に結線したものであり、前記時定数
設定用コンデンサC₂に整流された電圧が印加さ
れるように接続される。このゲート信号入力回路
は、第３の抵抗R₃の一端と整流ブリツジ回路１
０の一方のアノード・カソード接続点とを結線し
た回路であり、その第３の抵抗R₃の他端と他方
のアノード・カソード接続点とを前記突入電流防
止抵抗R₁の両端に接続し且つ整流ブリツジ回路
１０のアノード共通点を第２のトライアツクTR₂
のゲート端子に、カソード共通点をT₁端子にそ
れぞれ結線するように設ける。

なお第１のトライアツクTR₁のT₁端子とゲー
ト端子間に接続されているコンデンサC₁および
抵抗R₅は該第１のトライアツクTR₁の誤動作防
止用として挿入されたものであり、第２のトライ
アツクTR₂のT₁端子とゲート端子間に接続され
ている抵抗R₄も同じく誤動作防止用である。時
定数設定用コンデンサC₂は、遅延トリガー動作
のための時定数設定の機能と同時に第２のトライ
アツクTR₂の誤動作防止用としても機能する。

次にこのように構成された突入電流防止回路の
動作について説明する。交流電源が投入された直
後は、第１および第２のトライアツクTR₁，TR₂
とも非導通の状態にあり、交流入力電流は突入電
流防止抵抗R₁並びに整流ダイオードブリツジＤ
を通つて、平滑コンデンサＣを充電する。図示さ
れていないが、勿論、負荷回路にも電流が供給さ
れることになる。従つて電源投入直後は平滑コン
デンサＣへの充電電流は突入電流防止抵抗R₁に
よつて制限される。他方、電源が投入された時、
抵抗R₃および整流ブリツジ回路１０を通つて電
流が流れる。例えば電源投入時に同図において上
方のラインに正、下方のラインに負の電圧がかか
つていたとすると、電流は抵抗R₃、ダイオード
D₁を通つて時定数設定用コンデンサC₂を充電し、
ダイオードD₂から整流ダイオードブリツジＤを
通つて流れることになる。次の半サイクルにおい
ては同図下方のラインに正、上方のラインに負の
電圧が印加されるから、電流は整流ダイオードブ
リツジＤを通りダイオードD₃を通つて時定数設
定用コンデンサC₂を充電し、ダイオードD₄、第
３の抵抗R₃を通つて流れる。従つていずれのサ
イクルにおいても時定数設定用コンデンサC₂は
常に一定の向きに充電されることになる。電源投
入後時間が経過するにつれて、時定数設定用コン
デンサC₂の端子電圧は徐々に上昇していく。そ
の端子電圧が第２のトライアツクTR₂のケートト
リガ電圧を超えると該第２のトライアツクTR₂が
導通する。それによつて第２の抵抗R₂および第
２のトライアツクTR₂を通つて電流が流れ、第１
のトライアツクTR₁をトリガーする。従つてその
時以降突入電流防止抵抗R₁の両端は第１のトラ
イアツクTR₁で短絡された状態となり、交流電源
電流は第１のトライアツクTR₁を通つて流れるの
である。

このようにして電源投入直後の突入電流は抵抗
R₁によつて制限され、一定時間経過後はトライ
アツクTR₁が導通して前記抵抗R₁での電力損失
を抑えることができる。

［考案の効果］ 本考案は上記のように突入電流防止抵抗と並列
に接続されたトライアツクの遅延トリガー回路を
前記突入電流防止抵抗の両端に接続するだけで動
作するよう構成されているから、外部からの信号
がまつたく不要であり、トライアツクの導通状態
を保持するために外部から電力を供給しつづける
必要もない。そのため遅延トリガー回路を２端子
複合部品としてモジユール化することができ、電
源の設計や組み立てが極めて簡素化されるという
すぐれた実用的効果がある。特に、電源本体にお
いて重要な機能を果たすコンバータトランスに別
の巻線等を設ける必要がないため、設計も容易化
され製造や組み立ても簡素化される。

本考案によれば、突入電流防止回路を単一パツ
ケージに組み立てることも可能であり、電源の種
類を問わず適用可能なため量産化することによつ
て低廉化できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る突入電流防止回路の一実施
例を示す回路図である。 R₁……突入電流防止抵抗、R₂……第２の抵抗、
R₃……第３の抵抗、TR₁……第１のトライアツ
ク、TR₂……第２のトライアツク、C₂……時定
数設定用コンデンサ、１０……整流ブリツジ回
路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. コンデンサ入力型整流平滑回路の交流入力側に
   挿入された突入電流防止抵抗と、それに並列に接
   続された第１のトライアツクを備えた突入電流防
   止回路において、第１のトライアツクのT₂端子
   とゲート端子の間に第２の抵抗と第２のトライア
   ツクとの直列回路を接続し、該第２のトライアツ
   クのゲート端子とT₁端子間に時定数設定用コン
   デンサを設け、第３の抵抗の一端と整流ブリツジ
   回路の一方のアノード・カソード接続点とを結線
   したゲート信号入力回路を、その第３の抵抗の他
   端と他方のアノード・カソード接続点とが前記突
   入電流防止抵抗の両端に接続し且つ整流ブリツジ
   回路のアノード共通点を第２のトライアツクのゲ
   ート端子に、カソード共通点をT₁端子にそれぞ
   れ結線するように設けて前記時定数設定用コンデ
   ンサに整流された電圧が印加されるようにした突
   入電流防止回路。