JPH04251571A - 突入電流防止回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電源回路の突入電流防
止回路に関し、更に詳しく言えば、例えば、３相交流電
源を入力し、直流低電圧、大電流を出力するような電源
回路に用いられ、特に該電源回路に設けた突入電流防止
回路の制御系を改善し、電源回路の小型化、軽量化を実
現した電源回路の突入電流防止回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来の電源回路のブロック図、
図４は従来の電源回路例を示した図である。

【０００３】図中、１は整流回路、２はコンデンサ入力
形の平滑回路、３はＤ／Ｄコンバータ（ＤＣ／ＤＣコン
バータ）、４は突入電流防止回路、５はトランス、６は
整流回路、７は遅延回路、８は突入電流制御部、Ｒ１〜
Ｒ５は抵抗、Ｚ１、Ｚ２はゼナーダイオード、Ｑ１はト
ランジスタ、ＴＨはサイリスタ（ＳＣＲ）、Ｃ１、Ｃ２
はコンデンサを示す。

【０００４】従来、交流電源を入力し、直流出力を得る
電源回路としては、例えば図３に示したような回路が知
られていた。この例では、３相交流電源（例えば、３φ
２００Ｖ）を入力し、直流低電圧（例えば、数Ｖ）の大
電流を出力するものである。

【０００５】この電源回路は、整流回路１、コンデンサ
入力型の平滑回路２、Ｄ／Ｄコンバータ３、及び突入電
流防止回路４で構成されている。また、突入電流防止回
路４には、トランス５、整流回路６、遅延回路７、突入
電流制御部８を設ける。

【０００６】この電源回路では、先ず整流回路１によっ
て、交流入力を整流し、直流に変換した後、コンデンサ
入力形の平滑回路２で平滑化する。その後、ＤＣ／ＤＣ
コンバータ３により、所定の出力電圧に変換して出力す
るものである。

【０００７】この場合、電源投入時の突入電流による入
力側の回路等の破壊などを防止するために、図示のよう
な突入電流防止回路４を設けておく。この突入電流防止
回路４では、トランス５で入力電圧を低電圧に変換し、
整流回路６で整流した後、遅延回路７で遅延処理を行っ
て、突入電流制御部８へ制御信号を送ることにより、突
入電流の制御を行うものである。

【０００８】以下、図３の具体例を、図４の回路例につ
いて説明する。この回路では、突入電流制御部８を、抵
抗Ｒ１と、サイリスタ（ＳＣＲ）ＴＨとで構成し、遅延
回路７を、コンデンサＣ１、Ｃ２、抵抗Ｒ２〜Ｒ５、ト
ランジスタＱ１、ゼナーダイオードＺ１、Ｚ２で構成す
る。

【０００９】大容量の電源回路では、電源投入時等に、
突入電流が問題となるが、この回路では、特にコンデン
サ入力形の平滑回路２に対する突入電流を防止する。そ
のため、該平滑回路２に突入電流が流れようとする時は
、突入電流制御部８のサイリスタＴＨをオフ状態にして
おき、抵抗Ｒ１で、突入電流を制限する。

【００１０】突入電流が流れなくなるとサイリスタＴＨ
をオン状態とすることにより、該サイリスタＴＨによっ
て抵抗Ｒ１を短絡する。このような動作をさせるため、
入力電源をトランス５によって低電圧化し、整流回路６
によって全波整流する。

【００１１】前記整流回路６の出力は、遅延回路によっ
て遅延させた後、サイリスタＴＨのゲート信号となる。 すなわち、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ１より成る時定数回
路で遅れた信号を作り、これによりトランジスタＱ１を
動作させ、サイリスタＴＨのゲート信号を与えて該サイ
リスタＴＨをオン状態にする。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のも
のにおいては、次のような欠点があった。すなわち、突
入電流防止回路に、補助電源用のトランスや整流回路を
必要とする。特に、トランスは外形寸法も大きく、かつ
重量も多い。このため、突入電流防止回路を備えた電源
回路の小型化や軽量化は、困難であった。

【００１３】本発明は、このような従来の欠点を解消し
、突入電流防止回路の構成を簡素化して、小型化と軽量
化を図ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の原理図
であり、図中、図３、図４と同符号は同一のものを示す
。また、９は電圧監視部を示す。

【００１５】本発明は、上記の目的を達成するため、整
流回路１と、平滑回路２等を用いて、交流入力を直流出
力に変換する電源回路内で、前記電源回路への突入電流
を防止する突入電流防止回路において、電源回路の直流
出力電圧を監視し、該直流出力電圧が所定値まで上昇し
た場合に制御信号を出力する電圧監視部９と、平滑回路
２の前段に設けられ、電圧監視部９からの制御信号を用
いて、突入電流の制限、及び該制限の解除とを行う突入
電流制御部８とを設け、上記直流出力電圧が、所定値ま
で立ち上がる間は、突入電流の制限を行い、所定値に達
すると、突入電流の制限を解除するように構成した。

【００１６】

【作用】本発明は上記のように構成したので、つぎのよ
うな作用がある。

【００１７】図１において、通常の使用状態では、突入
電流制御部８による電流制限は行われていない。従って
、交流入力は、整流回路１で整流された後、平滑回路２
で平滑化され、更に、直流−直流コンバータ３によって
、目的とする直流出力に変換される。

【００１８】電源投入時には、最初は直流−直流コンバ
ータ３の出力電圧が低いため（ＯＶから徐々に立ち上が
る）、電圧監視部９から制御信号が出力されない。従っ
て、突入電流制御部８では、突入電流制限状態となって
いて、平滑回路２への突入電流を防止する。

【００１９】その後、直流−直流コンバータ３の出力電
圧が所定値まで上昇すると、電圧監視部９から制御信号
を出力して突入電流制御部８へ送る。これにより、突入
電流制限状態は解除されるので、目的とする直流出力が
得られる。

【００２０】このようにすれば、従来のようなトランス
等を用いることなく、簡単な回路で突入電流の防止がで
きる。また、電源回路の小型化、軽量化も実現可能とな
る。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２は、本発明の１実施例を示した図であり、図
中、第１図、第４図と同符号は同一のものを示す。また
、Ｑ２はトランジスタ、Ｚ３、Ｚ４はゼナーダイオード
、Ｒ６〜Ｒ９は抵抗、Ｃ３はコンデンサ、１０はスイッ
チ、１１はスイッチ制御部、１２はサイリスタフォトカ
プラを示す。

【００２２】この実施例では、電圧監視部９を、サイリ
スタフォトカプラ１２、ゼナーダイオードＺ３、Ｚ４、
抵抗Ｒ６、等で構成する。また、直流出力側には、トラ
ンジスタＱ２を用いたスイッチ１０を設けると共に、該
スイッチ１０を制御するスイッチ制御部１１を設けてあ
る（その他の構成は、従来例と同じ）。

【００２３】電圧監視部９では、直流−直流コンバータ
３の出力電圧を、抵抗Ｒ６、ゼナーダイオードＺ３、Ｚ
４により検出している。従って、前記出力電圧により、
ゼナーダイオードＺ３、Ｚ４が導通すればフォトカプラ
が動作する（発光ダイオードが発光してサイリスタがオ
ンとなる）ものである。

【００２４】スイッチ制御部１１は、ゼナーダイオード
Ｚ３、Ｚ４を介して電圧監視部９に流れる電流を検出し
て、スイッチ１０のトランジスタＱ２をオン／オフ制御
するものである。

【００２５】以下、上記構成に基づく本実施例の動作を
説明する。電源投入時には、スイッチ１０のトランジス
タＱ２はオフ状態で、ＤＣ出力は阻止状態となっている
。また、ゼナーダイオードＺ３、Ｚ４はオフとなってい
て、電圧監視部９のサイリスタフォトカプラはオフ状態
（発光していない）であり、突入電流制御部８のサイリ
スタＴＨもオフである。

【００２６】この状態では、抵抗Ｒ１により、突入電流
の制限状態となっていて、平滑回路２には突入電流が流
入しない（素子破壊等の原因となる大電流は流れない）
。

【００２７】その後、直流−直流コンバータ３の出力電
圧が徐々に上昇すると、ゼナーダイオードＺ３、Ｚ４が
導通し、電圧監視部９のサイリスタフォトカプラ（発光
状態）となる。これにより、サイリスタＴＨがオンとな
って抵抗Ｒ１を短絡する。この状態では抵抗Ｒ１には電
流が流れず、サイリスタＴＨを介して電流が流れるから
、突入電流制限状態は解除されたことになる。

【００２８】またこの状態では、スイッチ制御部１１に
よって、トランジスタＱ２がオンとなるから、スイッチ
１０が直流出力通過状態となる。従って、このスイッチ
１０を介して、所定の直流出力が得られることになる。

【００２９】以上実施例について説明したが、本発明は
次のようにしても実施可能である。

【００３０】（１）電圧監視部９は、フォトカプラを用
いずに他の回路で構成してもよい。フォトカプラを用い
るのは、平滑回路の前段側と、Ｄ／Ｄコンバータの出力
側とを電気的に絶縁するためである。従って、フォトカ
プラと同等な機能を有する回路であれば他の回路を用い
てもよい。

【００３１】（２）スイッチ１０は、必ずしも必要では
ない。しかしこのスイッチ１０を挿入しておけば、電源
投入時の突入電流が流れようとする期間中のみ、電源回
路の出力を遮断できるので、このスイッチ１０を設けた
方がよい。

【００３２】（３）突入電流制御部８内のサイリスタＴ
Ｈは、他のスイッチ素子、例えばトランジスタで置き換
えてもよい。

【００３３】（４）電圧監視部９のゼナーダイオードＺ
３、Ｚ４は、検出する電圧の値に合わせてその数を決め
ればよい。またこれと同等な機能を有する他の素子で置
き換えてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。

【００３５】（１）従来のような補助電源用のトランス
等を使用することなく、上記のような電圧監視部や、電
子式のスイッチを用いて突入電流防止回路を構成したの
で、回路構成を簡素化できると共に、突入電流防止回路
の制御系を小電力化できる。

【００３６】（２）補助電源用トランスを不要としたの
で、電源回路の小型化、軽量化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の１実施例における電源回路のブロック
図である。

【図３】従来の電源回路のブロック図である。

【図４】従来の電源回路例である。

【符号の説明】

１　　整流回路 ２　　平滑回路 ３　　直流−直流コンバータ（Ｄ／Ｄコンバータ）４　
　突入電流防止回路 ８　　突入電流制御部 ９　　電圧監視部（フォトカプラ） １０　　スイッチ １１　　スイッチ制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　整流回路（１）と、平滑回路（２）等
   を用いて、交流入力を直流出力に変換する電源回路内で
   、前記電源回路への突入電流を防止する、突入電流防止
   回路において、電源回路の直流出力電圧を監視し、該直
   流出力電圧が所定値まで上昇した場合に制御信号を出力
   する電圧監視部（９）と、平滑回路（２）の前段に設け
   られ、電圧監視部（９）からの制御信号を用いて、突入
   電流の制限、及び該制限の解除とを行う突入電流制御部
   （８）とを設け、上記直流出力電圧が所定値まで立ち上
   がる間は、突入電流の制限を行い、所定値に達すると、
   突入電流の制限を解除することを特徴とした突入電流防
   止回路。