JPH04150775A - Switching power supply unit - Google Patents
Switching power supply unitInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、電源08時に発生する過大な突入電流の発生
を防止するスイッチング電源装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a switching power supply device that prevents generation of excessive inrush current that occurs when the power source is 08.
[従来の技術]
第3図は従来のスイッチングレギュレータにパワーサー
ミスタを設けて突入電流を制限するブロック回路図であ
る。図に於いて、(1)はAC電源を0N10FFする
ACスイッチ、(2)はAC電源のノイズを慮波するフ
ィルター、(3)はAC入力を整流してDCレベルに変
換する整流回路、(4)は温度変化により抵抗値が変動
して突入電流の発生を防止するパワーサーミスタである
。[Prior Art] FIG. 3 is a block circuit diagram in which a power thermistor is provided in a conventional switching regulator to limit inrush current. In the figure, (1) is an AC switch that converts the AC power supply to 0N10FF, (2) is a filter that takes into account the noise of the AC power supply, (3) is a rectifier circuit that rectifies the AC input and converts it to a DC level, ( 4) is a power thermistor whose resistance value fluctuates due to temperature changes to prevent inrush current from occurring.
(5)は平滑コンデンサ(8)と並列に接続され、コン
デンサの放電時に回路を保護する放電用抵抗、(7)は
高周波トランスの一次側コイル、(8)はスイッチング
素子で、コレクタ側が一次側コイル(7)と接続され、
エミッタ側がパワーサーミスタ(4)と接続されると共
に、ベース側が制御回路(9)と接続されており、その
制御回路(9)からのコントロール信号により、−次側
コイル(7)の0N10 F Fのスイッチング動作を
行う。(5) is a discharge resistor that is connected in parallel with the smoothing capacitor (8) and protects the circuit when the capacitor is discharged, (7) is the primary coil of the high-frequency transformer, and (8) is a switching element, with the collector side being the primary side. connected to the coil (7),
The emitter side is connected to the power thermistor (4), and the base side is connected to the control circuit (9), and the control signal from the control circuit (9) controls the 0N10 F F of the negative side coil (7). Performs switching operation.
従来のスイッチングレギュレータにパワーサーミスタを
設けて突入電流を制限する装置は上記のように構成され
ており、第4図は突入電流の波形を示す説明図であり、
以下動作を説明する。A device for limiting inrush current by providing a power thermistor in a conventional switching regulator is configured as described above, and FIG. 4 is an explanatory diagram showing the waveform of inrush current.
The operation will be explained below.
先ず、ACスイッチをONすると、AC電源はフィルタ
(2)及び整流回路(3)を介してDC電圧(−次電圧
)に変換され、その変換された1次電圧は、放電用抵抗
(5)及び平滑コンデンサ(6)の両端に印加する。こ
の時、平滑コンデンサ(6)に入力する充電電流は入力
周波数(f)とコンデンサ容量(C)との積に反比例す
る為(1/2πfC)、平滑コンデンサ(6)のインピ
ーダンスは高く、充電電流は小さくなるはずである。し
かし、実際にはACスイッチをONするタイミングが一
定でないので、AC入力波形のどの位相において入力さ
れるか予想することができない。そこで、第4図に示す
ように、時間t1に於いて、ACスイッチ(1)をON
した時、平滑コンデンサ(6)の両端に急激な電圧が印
加され、その印加された電圧には整数倍の高調波が含ま
れるので、平滑コンデンサ(8)のインピーダンスが急
激に低くなり、平滑コンデンサ(6)に最大の充電電流
(突入電流)が流れる。そして、この突入電流はほぼ半
周期で終了し、第2波目からは低くなるが、この高い充
電電流(最大突入電流)が流れると、AC電源がライン
インピーダンスにより減少して瞬低の状態になり、周辺
機器に悪影響を与える。First, when you turn on the AC switch, the AC power is converted to DC voltage (-voltage) via the filter (2) and rectifier circuit (3), and the converted primary voltage is applied to the discharge resistor (5). and applied to both ends of the smoothing capacitor (6). At this time, the charging current input to the smoothing capacitor (6) is inversely proportional to the product of the input frequency (f) and the capacitor capacity (C) (1/2πfC), so the impedance of the smoothing capacitor (6) is high and the charging current should be smaller. However, in reality, the timing at which the AC switch is turned on is not constant, so it is impossible to predict at which phase of the AC input waveform the signal will be input. Therefore, as shown in FIG. 4, at time t1, the AC switch (1) is turned on.
When this occurs, a sudden voltage is applied across the smoothing capacitor (6), and since the applied voltage includes harmonics of integral multiples, the impedance of the smoothing capacitor (8) suddenly decreases, causing the smoothing capacitor to The maximum charging current (rush current) flows through (6). This inrush current ends in approximately half a cycle and becomes lower from the second wave, but when this high charging current (maximum inrush current) flows, the AC power supply decreases due to line impedance and enters a momentary sag state. This may adversely affect peripheral devices.
この為、パワーサーミスタ(4)をACラインに設け、
このパワーサーミスタの自己発熱により抵抗値が減少す
る特徴を利用して突入電流を制限(パワーサーミスタの
抵抗値が減少することにより電圧降下が入力電圧に比べ
て無視できる程小さくなる)して最大突入電流の発生を
防止することができる。尚、第4図にはACラインにパ
ワーサーミスタ(4)を設けた場合とパワーサーミスタ
(4)を設けない場合の突入電流の違いを示している。For this reason, a power thermistor (4) is installed on the AC line,
By utilizing the power thermistor's characteristic that its resistance value decreases due to self-heating, the inrush current is limited (as the resistance value of the power thermistor decreases, the voltage drop becomes negligibly small compared to the input voltage) to maximize the inrush current. Generation of current can be prevented. Incidentally, FIG. 4 shows the difference in rush current between the case where the power thermistor (4) is provided in the AC line and the case where the power thermistor (4) is not provided.
[発明が解決しようとする課題]
上記のような従来のスイッチング電源装置では、ACラ
インにパワーサーミスタ(4)を取り付け、このパワー
サーミスタ(4)は温度が上昇すると抵抗値を減少させ
て突入電流を制限するが、通電状態からACスイッチ(
1)を0FFL、再びACスイッチ(1)をONすると
、パワーサーミスタ(4)の自己発熱が残留してすぐに
温度が下がらず、パワーサーミスタの抵抗値が上がらな
い為、過大な突入電流を制限することができないという
問題があつた。[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional switching power supply device as described above, a power thermistor (4) is attached to the AC line, and when the temperature rises, this power thermistor (4) decreases its resistance value and reduces the inrush current. However, when the power is on, the AC switch (
1) is set to 0FFL and when the AC switch (1) is turned on again, the self-heating of the power thermistor (4) remains and the temperature does not drop immediately and the resistance value of the power thermistor does not increase, thus limiting excessive inrush current. The problem was that I couldn't do it.
本発明は、かかる課題を解決するためになされたもので
、ACスイッチがOFFした直後、スイッチング電源装
置のスイッチング動作を停止させると共に、平滑コンデ
ンサと放電用抵抗との時定数による放電時間を長(とっ
て最大突入電流の発生を防止することができるスイッチ
ング電源装置を得ることを目的とする。The present invention has been made to solve this problem. Immediately after the AC switch is turned off, the switching operation of the switching power supply device is stopped, and the discharging time is extended due to the time constant of the smoothing capacitor and the discharging resistor. An object of the present invention is to obtain a switching power supply device that can prevent the occurrence of maximum inrush current.
[課題を解決するための手段]
本発明に係るスイッチング電源装置は、サーミスタを用
いた突入電流制限回路を有するスイッチング電源装置に
於いて、そのスイッチング電源装置の一次側に接続され
た平滑コンデンサと放電用抵抗とからなり、その時定数
をサーミスタの熱時定数より大きくした充放電回路と、
電源OFF時、上記充放電回路を介して出力される電圧
が一定の値以下になると強制的に上記スイッチング電源
装置のスイッチング動作を停止させるスイッチ制御回路
とを備えたものである。[Means for Solving the Problems] A switching power supply device according to the present invention has an inrush current limiting circuit using a thermistor, in which a smoothing capacitor connected to the primary side of the switching power supply device and a discharging a charging/discharging circuit consisting of a thermal resistor whose time constant is larger than the thermal time constant of the thermistor;
The device includes a switch control circuit that forcibly stops the switching operation of the switching power supply device when the voltage outputted through the charging/discharging circuit becomes less than a certain value when the power is turned off.
本発明に於いては、−次側の平滑コンデンサと放電用抵
抗との時定数をサーミスタの熱時定数より大きくした充
放電回路と、その充放電回路を介して出力される電圧が
一定の値以下になると、強制的にスイッチング電源装置
のスイッチング動作を停止させるスイッチ制御回路とを
設けたことにより、AC電源OFF直後、スイッチ制御
回路がスイッチング電源装置のスイッチング動作を停止
させて平滑コンデンサに電荷を残留しておくので、直ぐ
に、AC電源をONしても、その平滑コンデンサに過大
な突入電流が流れることがなく、又、AC電源をOFF
してから、しばらくしてAC電源をONしても、サーミ
スタの熱時定数が充放電回路の時定数よりも小さく′と
っであるので、サーミスタが元の抵抗値に復帰して過大
な突入電流の発生を防止する。In the present invention, there is provided a charging/discharging circuit in which the time constant of the smoothing capacitor and the discharging resistor on the negative side is larger than the thermal time constant of the thermistor, and a voltage output through the charging/discharging circuit is a constant value. By providing a switch control circuit that forcibly stops the switching operation of the switching power supply when the following occurs, the switch control circuit stops the switching operation of the switching power supply and charges the smoothing capacitor immediately after the AC power is turned off. Because it remains, even if the AC power is turned on immediately, an excessive rush current will not flow to the smoothing capacitor, and when the AC power is turned off,
Even if you turn on the AC power after a while, the thermistor's thermal time constant is smaller than the time constant of the charge/discharge circuit, so the thermistor returns to its original resistance value and an excessive inrush current occurs. prevent the occurrence of
[実施例]
第1図は本発明の実施例のブロック回路図であり、(1
)〜(9)は上記と同一のものである。[Embodiment] FIG. 1 is a block circuit diagram of an embodiment of the present invention.
) to (9) are the same as above.
図に於いて、(10)はACスイッチ(1)をON後、
発生する過大な突入電流を防止する為に設けられたスイ
ッチ制御回路で、ツェナーダイオード(10a) 、バ
イアス抵抗(10b)、(10d) 、ベース抵抗(1
0c) 、N P N形トランジスタ(foe)及びP
NP形トランジスタ(10r)とから構成されている。In the figure, (10) is after turning on the AC switch (1).
This is a switch control circuit provided to prevent excessive inrush current from occurring.
0c), N P N-type transistor (FOE) and P
It is composed of an NP type transistor (10r).
尚、ツェナーダイオード(10a)のカソード側にはH
OT側のACラインが接続され、アノード側にはバイア
ス抵抗(tab>の一端が接続されている。In addition, H is connected to the cathode side of the Zener diode (10a).
An AC line on the OT side is connected, and one end of a bias resistor (tab>) is connected to the anode side.
又、NPN形トランジスタ(10e)のベース側にはバ
イアス抵抗(10b)の他端とバイアス抵抗(lod)
の一端とが接続されている。バイアス抵抗(10d)の
他端はGND側のACラインに接続されている。In addition, the other end of the bias resistor (10b) and the bias resistor (lod) are connected to the base side of the NPN transistor (10e).
is connected to one end of the The other end of the bias resistor (10d) is connected to the AC line on the GND side.
一方、NPN形トランジスタ(toe)のコレクタ側に
はベース抵抗(10c)の一端が接続されると共に、エ
ミッタ側にはGND側のACラインに接続されている。On the other hand, one end of a base resistor (10c) is connected to the collector side of the NPN transistor (TOE), and the emitter side is connected to an AC line on the GND side.
又、PNP形トランジスタ(10f)のベース側にはベ
ース抵抗(10c)の他端が接続され、エミッタ側には
制御回路(9)に接続されると共に、コレクタ側にはス
イッチング素子(8)のベース側に接続されている。Furthermore, the other end of the base resistor (10c) is connected to the base side of the PNP type transistor (10f), the emitter side is connected to the control circuit (9), and the collector side is connected to the switching element (8). Connected to the base side.
本発明のスイッチング電源装置は上記のように構成され
ており、j@2図は平滑コンデンサ(8)の両端間の充
放電特性図であり、動作を説明する。The switching power supply device of the present invention is constructed as described above, and FIG.
先ず、ACスイッチ(1)をONにすると、フィルタ(
2)を介して整流回路(3)及び平滑コンデンサ(6)
でDC電圧に整流平滑され、そのDC電圧が上昇すると
、ツェナーダイオード(10a)が導通してNPN形ト
ランジスタ(10e)がONすると共に、PNP形トラ
ンジスタ(IQf)のベースがONする。First, when you turn on the AC switch (1), the filter (
2) Through the rectifier circuit (3) and smoothing capacitor (6)
When the DC voltage rises, the Zener diode (10a) becomes conductive, the NPN transistor (10e) turns on, and the base of the PNP transistor (IQf) turns on.
一方、制御回路(9)からコントロール信号がPNP形
トランジスタ(10f)のエミッタを介してコレクタ側
に出力される為、スイッチング素子(9)のベースをコ
ントロールして通常のスイッチングレギュレータの動作
を開始する。On the other hand, since a control signal is output from the control circuit (9) to the collector side via the emitter of the PNP transistor (10f), it controls the base of the switching element (9) and starts the normal operation of the switching regulator. .
次に、ACスイッチ(1)をOFFにすると、その直後
は平滑コンデンサ(6〉の電荷により発振が継続するが
、平滑コンデンサ(6)の両端間の電圧(電荷)が減少
し、ツェナーダイオード(10a)のスレシホールドレ
ベル以下の電圧になると、NPN形トランジスタ(10
e)及びPNP形トランジスタ(10f)が0FFLス
イツチング素子(8)がOFFする。この場合、平滑コ
ンデンサ(6)の電荷が十分に残っている状態でスイッ
チング素子(8)をOFFにしてスイッチングレギュレ
ータの発振を停止する。Next, when the AC switch (1) is turned off, oscillation continues due to the charge of the smoothing capacitor (6), but the voltage (charge) across the smoothing capacitor (6) decreases and the Zener diode ( When the voltage is below the threshold level of 10a), the NPN transistor (10a)
e) and the PNP transistor (10f) are OFF, and the switching element (8) is turned off. In this case, the switching element (8) is turned off while a sufficient charge remains in the smoothing capacitor (6) to stop the oscillation of the switching regulator.
この為、再びすぐに、ACスイッチ(1)をONしても
平滑コンデンサ(6)に十分の電荷が蓄えられているの
で、過大な突入電流の発生を防止することができる。Therefore, even if the AC switch (1) is turned on again immediately, sufficient charge is stored in the smoothing capacitor (6), so generation of an excessive rush current can be prevented.
又、平滑コンデンサ(6)と放電用抵抗(5)とは閉回
路を構成しているので、第2図に示すように、平滑コン
デンサ(8)の電荷が放電用抵抗(5)を介して徐々に
放電され、この放電時定数をパワーサーミスタ(4)の
熱時定数よりも大きく設計しておけばよい。又、平滑コ
ンデンサ(6)が放電により容量が抜けた時には、パワ
ーサーミスタ(4)の発熱が低下して抵抗値が元の値に
復帰して十分に大きくなっているので、再びACスイッ
チ(1)をONしても過大な突入電流が発生することが
ない。In addition, since the smoothing capacitor (6) and the discharging resistor (5) form a closed circuit, the electric charge of the smoothing capacitor (8) is transferred through the discharging resistor (5) as shown in Figure 2. It is discharged gradually, and the discharge time constant may be designed to be larger than the thermal time constant of the power thermistor (4). Also, when the smoothing capacitor (6) loses its capacity due to discharge, the heat generation of the power thermistor (4) decreases and the resistance value returns to its original value and becomes sufficiently large, so the AC switch (1) is turned on again. ) is turned on, no excessive inrush current will occur.
この様にして、平滑コンデンサの電荷が急激に減少しな
いようにしたことにより、電源OFFの直後、ACスイ
ッチをONしても過大な突入電流の発生を防止すること
ができると共に、平滑コンデンサと放電用抵抗との時定
数をパワーサーミスタ(4)の熱時定数より大きくした
ので、しばらくしてからACスイッチ(1)をONして
もパワーサーミスタ(4)が働いて過大な突入電流の発
生を防止することができる。In this way, by preventing the charge of the smoothing capacitor from decreasing rapidly, it is possible to prevent the generation of excessive inrush current even when the AC switch is turned on immediately after the power is turned off, and to prevent the smoothing capacitor from discharging. The time constant of the power thermistor (4) is made larger than the thermal time constant of the power thermistor (4), so even if you turn on the AC switch (1) after a while, the power thermistor (4) will not work and generate an excessive inrush current. It can be prevented.
[発明の効果]
以上のように本発明によれば、−次側の平滑コンデンサ
と放電用抵抗との時定数をサーミスタの熱時定数より大
きくすると共に、スイッチング電源装置のスイッチング
動作を強制的に短時間で停止させるようにしたので、電
源OFF直後、再投入しても平滑コンデンサに電荷が残
留し、その平滑コンデンサに過大な突入電流が流れるこ
とがなく、又、電源OFF後、しばらくして再投入して
もサーミスタが元の抵抗値に復帰しているので過大な突
入電流の発生を防止することができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the time constant of the negative side smoothing capacitor and the discharging resistor is made larger than the thermal time constant of the thermistor, and the switching operation of the switching power supply device is forced. Since it is designed to stop in a short time, even if the power is turned off and then turned on again, there will be no charge remaining in the smoothing capacitor and an excessive rush current will not flow through the smoothing capacitor. Even if the power is turned on again, the thermistor has returned to its original resistance value, making it possible to prevent excessive inrush current from occurring.
第1図は本発明の実施例のブロック回路図、第2図は平
滑コンデンサ両端間の充放電特性図、第3図は従来のス
イッチングレギュレータにパワーサーミスタを設けて突
入電流を制限するブロック回11図、第4図は突入電流
を示す波形図である。
図に於いて、(1)はACスイッチ、(2)はフィルタ
ー、(3)は整流回路、(4)はパワーサーミスタ、(
5)は放電用抵抗、(6)は平滑コンデンサ、(7)は
−次側コイル、(8)はスイッチング素子、(9)は制
御回路、(lO)は突入電流制限回路である。
特許出願人 沖電気工業株式会社
代理人 弁理士 佐々木 宗 治Fig. 1 is a block circuit diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a charging/discharging characteristic diagram between both ends of a smoothing capacitor, and Fig. 3 is a block circuit 11 in which a power thermistor is provided in a conventional switching regulator to limit inrush current. 4 are waveform diagrams showing inrush current. In the figure, (1) is an AC switch, (2) is a filter, (3) is a rectifier circuit, (4) is a power thermistor, (
5) is a discharge resistor, (6) is a smoothing capacitor, (7) is a negative side coil, (8) is a switching element, (9) is a control circuit, and (1O) is an inrush current limiting circuit. Patent applicant Oki Electric Industry Co., Ltd. Agent Patent attorney Muneharu Sasaki
Claims (1)
ング電源装置に於いて、 該スイッチング電源装置の一次側に接続された平滑コン
デンサと放電用抵抗とからなり、その時定数を前記サー
ミスタの熱時定数より大きくした充放電回路と、 電源OFF時、前記充放電回路を介して出力される電圧
が一定の値以下になると強制的に前記スイッチング電源
装置のスイッチング動作を停止させるスイッチ制御回路
と を備えたことを特徴とするスイッチング電源装置。[Claims] A switching power supply device having an inrush current limiting circuit using a thermistor, comprising a smoothing capacitor and a discharging resistor connected to the primary side of the switching power supply device, the time constant of which is set to the time constant of the thermistor. a charging/discharging circuit having a thermal time constant larger than a thermal time constant; and a switch control circuit that forcibly stops the switching operation of the switching power supply when the voltage outputted through the charging/discharging circuit becomes below a certain value when the power is turned off. A switching power supply device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27338290A JPH04150775A (en) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Switching power supply unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27338290A JPH04150775A (en) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Switching power supply unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04150775A true JPH04150775A (en) | 1992-05-25 |
Family
ID=17527121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27338290A Pending JPH04150775A (en) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Switching power supply unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04150775A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09130960A (en) * | 1995-06-20 | 1997-05-16 | Lg Electron Inc | Rush current interruption circuit |
-
1990
- 1990-10-15 JP JP27338290A patent/JPH04150775A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09130960A (en) * | 1995-06-20 | 1997-05-16 | Lg Electron Inc | Rush current interruption circuit |
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