JPH05252648A - 保護回路付き整流装置 - Google Patents

保護回路付き整流装置

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JPH05252648A
JPH05252648A JP4581692A JP4581692A JPH05252648A JP H05252648 A JPH05252648 A JP H05252648A JP 4581692 A JP4581692 A JP 4581692A JP 4581692 A JP4581692 A JP 4581692A JP H05252648 A JPH05252648 A JP H05252648A
Authority
JP
Japan
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capacitor
circuit
rectifier
charging voltage
voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP4581692A
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English (en)
Inventor
Yoshikazu Suzuki
良和 鈴木
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 過電圧印加時に構成部品の永久破壊を回避し
つつ、平滑用コンデンサへの過電圧の印加を確実に阻止
できる保護回路付き整流装置の提供 【構成】 整流装置は、商用電源1が接続される端子2
a,2bと、ヒューズ3と、整流回路4と、平滑用コン
デンサ5と、直流負荷6とを備え、一方の端子2aから
コンデンサ5を通り他方の端子2bに至る充電電流経路
が形成されている。ヒューズ3と整流回路4との間、お
よび整流回路4と電源端子2bとの間に、常時オン状態
にあるスイッチ素子として、トライアック11,12 が介装
されている。整流回路4とコンデンサ5との間に、充電
電圧を検出する制御回路10が設けられ、その出力は、各
トライアック11,12 のゲート端子に接続されている。制
御回路10は、コンデンサ5の充電電圧を検出して、この
充電電圧が所定値よりも大きくなった時に、トライアッ
ク11,12 のゲート端子に信号を送出し、これらをオフに
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、保護回路付き整流装置
に関し、特に、平滑用コンデンサの保護機能を有する整
流装置に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、交流電圧を直流電圧に変
換する整流装置として、ダイオードブリッジと平滑コン
デンサとを用いるものがあり、その代表的な例を図10
に示している。同図に示す整流装置は、商用電源1が接
続される一対の電源端子2a,2bと、電源端子2aに
直列接続されたヒューズ3と、4つのダイオード4a〜
4dをブリッジ接続した整流回路4と、平滑用コンデン
サ5と、コンデンサ5に並列接続される直流負荷6とか
ら構成されている。
【0003】この整流装置の動作を簡単に説明すると、
電源端子2a側の電圧が高いときには、商用電源1,ダ
イオード4a,コンデンサ5,ダイオード4b,商用電
源1の充電電流経路で電流が流れる。逆に電源端子2b
側の電圧が高いときには、商用電源1,ダイオード4
c,コンデンサ5,ダイオード4d,商用電源1の経路
で電流が流れ、コンデンサ5は、図10に示す極性に充
電され、所定の直流電圧が得られる。
【0004】この場合、コンデンサ5に充電される最大
電圧は、商用電源1の電圧が100Vであれば、約14
0Vとなるので、通常は、コンデンサ5には動作電圧が
180〜200Vのアルミニウム電解コンデンサが使用
される。
【0005】ところで、商用電源1としては、通常単相
三線式が多用されているが、この方式の給電では、何ら
かの事情により、通常電圧の倍の電圧が印加される虞れ
がある。このような事態が上記構成の整流装置の商用電
源1に発生すると、コンデンサ5には、約280Vの充
電電圧が加えられることになり、コンデンサ5はいわゆ
るパンク状態になる。アルミニウム電解コンデンサ5が
パンクすると、水素を多量に含むガスが発生し、これが
着火する危険性があるため、パンク状態になる以前にコ
ンデンサ5を保護する必要がある。
【0006】そこで、従来から図11,12に示すよう
なコンデンサ5の保護回路が提案されていた。図11に
示す整流装置では、同様な技術思想のものが特開平1−
185133号公報にも記載されているように、ダイオ
ード7が逆バイアス状態で平滑用コンデンサ5に並列接
続されている。ここに使用されるダイオード7として
は、ブレークダウン電圧がコンデンサ5のパンク状態に
ならない電圧よりも低い電圧のものが選定され、過電圧
が印加されるとダイオード7が急速にブレークダウンし
て、充電経路を短絡し、これによりヒューズ3が溶断し
て、コンデンサ5を過電圧から保護する。
【0007】図12に示す整流装置では、同様な技術思
想のものが特開平2−179219号公報にも記載され
ているように、平滑用コンデンサ5の充電電圧を検出す
る検出回路8と、この検出回路8の出力によってトリガ
されるサイリスタ9とをコンデンサ5に並列接続してい
る。
【0008】この回路では、検出回路8の検出電圧は、
図11のダイオード7のブレークダウン電圧と同じ条件
になっていて、コンデンサ5がパンクする前にサイリス
タ9がオンして、上記と同様にヒューズ3が溶断され、
コンデンサ5が過電圧から保護される。しかしながら、
以上のコンデンサ5の保護回路には、以下に説明する技
術的課題があった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、図11,1
2に示した保護回路では、コンデンサ5の保護がヒュー
ズ3を溶断するという永久破壊により達成されるため、
過電圧が解消された場合に、ヒューズ3を取り替えなけ
れば作動させることができない。また、図11の保護回
路でダイオード7のブレークダウン電圧が低めにばらつ
いている場合や、図12の保護回路でサイリスタ9がノ
イズでトリガされた場合など、過電圧がコンデンサ5に
加えられていない時に、誤動作を起こしヒューズ3が溶
断することもある。
【0010】さらに、上記保護回路では、ヒューズ3の
電流容量とダイオード7やサイリスタ9の電流容量との
関係に配慮が必要になり、ヒューズ3の電流容量が大き
すぎる場合には、ダイオード7ないしはサイリスタ9の
ショート破壊が保証できない場合があるという問題もあ
る。
【0011】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、過電
圧印加時に構成部品の永久破壊を回避しつつ、しかも、
平滑用コンデンサへの過電圧の印加を確実に阻止できる
保護回路付き整流装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第1発明は、整流された交流電圧を平滑化させるコ
ンデンサを有する整流装置において、前記コンデンサの
充電電流経路内に介装され、常時はオン状態にある少な
くとも1つのスイッチ素子と、前記コンデンサの充電電
圧を検出して、この充電電圧が所定値よりも大きくなっ
た時に、前記スイッチ素子をオフにする制御回路とを備
えたことを特徴とする。
【0013】また、第2発明は、交流電圧を整流する複
数のダイオードと、これらのダイオードで整流された電
圧を平滑化させるコンデンサとを有する整流装置におい
て、前記ダイオードは、その少なくとも1つが、常時は
オン状態にある方向性スイッチ素子で構成されるととも
に、前記コンデンサの充電電圧を検出して、この充電電
圧が所定値よりも大きくなった時に、前記スイッチ素子
をオフにする制御回路を備えたことを特徴とする。
【0014】上記第1および第2発明において、前記制
御回路は、前記スイッチ素子をオン,オフさせる前記充
電電圧の大きさが異なるようにすることができる。ま
た、前記制御回路は、前記コンデンサの充電電圧が所定
値以上になった時に、それを通知する警報信号を出力す
ることができる。
【0015】
【作用】上記構成の第1発明によれば、平滑用コンデン
サの充電電流経路内に、常時はオン状態にあるスイッチ
素子が少なくとも1つ介装され、かつ、前記コンデンサ
の充電電圧を検出して、この充電電圧が所定値よりも大
きくなった時に、前記スイッチ素子をオフにする制御回
路を有しているので、コンデンサに過電圧が印加される
と、これを制御回路が検出してスイッチ素子をオフにし
て、充電電流経路を電源から切り離し、コンデンサの充
電電圧がそれ以上上昇することを防ぐ。コンデンサに蓄
えられている電荷が負荷側に放電され、電圧が所定値以
下になると、制御回路は非作動状態になり、これにより
スイッチ素子がオンになって再び充電動作が開始され
る。以後はこの状態が繰り返される。
【0016】また、第2発明によれば、定常時には方向
性スイッチ素子が整流用のダイオードと同じ機能を発揮
する。ところが、充電電圧が所定値以上になると、方向
性スイッチ素子が制御回路の作動により上記第1発明の
スイッチ素子と同じ機能を発揮し、充電経路のオン,オ
フを行って、コンデンサの破壊に至るような過電圧の印
加を防止する。
【0017】さらに、請求項3の構成によれば、平滑用
コンデンサのリップル電圧が大きい場合に、コンデンサ
の充電電圧を検出する制御回路の安定動作が確保され
る。
【0018】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について、添付
図面を参照にして詳細に説明する。なお、以下の説明に
おいては、上述した従来例と同一若しくは相当する部分
には同じ符号を用いて、その詳細な説明は省略する。図
1は、本発明にかかる保護回路付き整流装置の第1実施
例を示している。
【0019】同図に示す整流装置は、商用電源1が接続
される一対の電源端子2a,2bと、電源端子2aに直
列接続されたヒューズ3と、4つのダイオードをブリッ
ジ接続した整流回路4と、平滑用コンデンサ5と、コン
デンサ5に並列接続される直流負荷6とを備え、一方の
端子2aからコンデンサ5を通り他方の端子2bに至る
充電電流経路が形成されている。
【0020】そして、この実施例では、コンデンサ5の
充電電流経路内において、ヒューズ3と整流回路4との
間、および整流回路4と電源端子2bとの間に、常時オ
ン状態にあるスイッチ素子として、トライアック11,
12が介装されている。また、整流回路4とコンデンサ
5との間に、コンデンサ5の充電電圧を検出する制御回
路10が設けられている。
【0021】制御回路10の出力は、各トライアック1
1,12のゲート端子に接続されている。制御回路10
は、コンデンサ5の充電電圧を検出して、この充電電圧
が所定値よりも大きくなった時に、トライアック11,
12のゲート端子に信号を送出し、これらのトライアッ
ク11,12をオフにする。
【0022】このため、コンデンサ5に過電圧が印加さ
れると、コンデンサ5の充電電流経路が電源1から切り
離され、ヒューズ3を溶断させることなく、コンデンサ
5の充電電圧がそれ以上上昇することを防ぐ。コンデン
サ5に蓄えられている電荷が負荷6側に放電され、電圧
が所定値以下になると、制御回路10は非作動状態にな
り、これによりトライアック11,12がオンになって
再び充電動作が開始され、このような状態が繰り返され
る。
【0023】図2および図3は、この発明にかかる保護
回路付き整流装置の第2および第3実施例を示してお
り、これらは図1の実施例において、何れか一方のトラ
イアック11,12を取り除いたものであり、この構成
でも図1の実施例と同じ作用効果が得られる。なお、図
1〜3に示した実施例では、特に、商用電源1のプラグ
に方向性がない場合には、図1の実施例が好ましい。
【0024】図4は、この発明の第4実施例を示してお
り、この実施例では、常時オン状態のスイッチ素子とし
てサイリスタ14,15が採用されている。この実施例
では、一方のサイリスタ14が整流回路4とコンデンサ
5の正極との間に介装され、他方のサイリスタ15がコ
ンデンサ5の負極と整流回路4との間に介装され、制御
回路10は、サイリスタ14,15とコンデンサ5との
間に設けられている。この構成によっても図1の実施例
と同じ作用効果が得られる。
【0025】図5および図6は、この発明にかかる保護
回路付き整流装置の第5および第6実施例を示してお
り、これらは図4の実施例において、何れか一方のサイ
リスタ14,15を取り除いたものであり、この構成で
も図4の実施例と同じ作用効果が得られる。なお、図4
〜6に示した実施例では、サイリスタ14,15に代え
てバイポーラトランジスタやMOSFETなども使用で
きる。
【0026】図7は、この発明の第7実施例を示してお
り、この実施例では、整流回路4の整流素子が4個のサ
イリスタ17〜19で構成されている。これらのサイリ
スタ17〜19は、制御回路10によって常時オン状態
にある方向性スイッチであり、この構成によっても上記
各実施例と同等の作用効果が奏される。
【0027】図8および図9は、この発明にかかる保護
回路付き整流装置の第8および第9実施例を示してお
り、これらは図7の実施例において、アノードないしは
カソードが共通接続されている一対のサイリスタの何れ
か一方を取り除き、取り除いた部分をダイオード4a〜
4dに置換したものであり、この構成でも図7の実施例
と同じ作用効果が得られる。
【0028】なお、上記実施例では整流回路4としてブ
リッジ接続方式を示しているが、この部分は、例えば、
単波整流方式や2相全波整流方式であってもよい。ま
た、制御回路10の出力信号は、スイッチ素子をオンさ
せるだけでなく、例えば、光や音声などにより、コンデ
ンサ5に異常な過電圧が印加されていることを報知する
警報信号としても使用できる。
【0029】
【発明の効果】以上実施例で詳細に説明したように、本
発明によれば、過電圧印加時に構成部品の永久破壊が防
止され、過電圧状態が解消されると、直ちに定常動作が
行われるとともに、平滑コンデンサへの過電圧の印加を
確実に防止できる。また、請求項2の構成によれば、整
流回路とスイッチ素子とを兼用するので、構成部品の増
加が少なくて済む。
【0030】さらに、請求項3の構成によれば、コンデ
ンサのリップルが大きくても保護回路の安定動作が確保
される。また、請求項4の構成によれば、負荷側装置の
入力過電圧の印加に対して適切なアクションをとること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる保護回路付き整流装置の第1実
施例を示す回路図である。
【図2】本発明にかかる保護回路付き整流装置の第2実
施例を示す回路図である。
【図3】本発明にかかる保護回路付き整流装置の第3実
施例を示す回路図である。
【図4】本発明にかかる保護回路付き整流装置の第4実
施例を示す回路図である。
【図5】本発明にかかる保護回路付き整流装置の第5実
施例を示す回路図である。
【図6】本発明にかかる保護回路付き整流装置の第6実
施例を示す回路図である。
【図7】本発明にかかる保護回路付き整流装置の第7実
施例を示す回路図である。
【図8】本発明にかかる保護回路付き整流装置の第8実
施例を示す回路図である。
【図9】本発明にかかる保護回路付き整流装置の第9実
施例を示す回路図である。
【図10】従来の整流装置を示す回路図である。
【図11】従来の保護回路付き整流装置を示す回路図で
ある。
【図12】従来の保護回路付き整流装置の他の例を示す
回路図である。
【符号の説明】
1 商用電源 3 ヒューズ 4 整流回路 5 コンデンサ 6 直流負荷 10 制御回路 11,12 トライアック(スイッチ素子) 14,15 サイリスタ(スイッチ素子) 17〜19 サイリスタ(方向性スイッチ)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 整流された脈流電圧を平滑化させるコン
    デンサを有する整流装置において、 前記コンデンサの充電電流経路内に介装され、常時はオ
    ン状態にある少なくとも1つのスイッチ素子と、 前記コンデンサの充電電圧を検出して、この充電電圧が
    所定値よりも大きくなった時に、前記スイッチ素子をオ
    フにする制御回路とを備えたことを特徴とする保護回路
    付き整流装置。
  2. 【請求項2】 交流電圧を整流する複数のダイオード
    と、これらのダイオードで整流された電圧を平滑化させ
    るコンデンサとを有する整流装置において、 前記ダイオードは、その少なくとも1つが、常時はオン
    状態にある方向性スイッチ素子で構成されるとともに、 前記コンデンサの充電電圧を検出して、この充電電圧が
    所定値よりも大きくなった時に、前記スイッチ素子をオ
    フにする制御回路を備えたことを特徴とする保護回路付
    き整流装置。
  3. 【請求項3】 前記制御回路は、前記スイッチ素子をオ
    ン,オフさせる前記充電電圧の大きさが異なることを特
    徴とする請求項1または2のいずれか1項に記載の保護
    回路付き整流装置。
  4. 【請求項4】 前記制御回路は、前記コンデンサの充電
    電圧が所定値以上になった時に、それを通知する警報信
    号を出力することを特徴とする請求項項1から3のいず
    れか1項に記載の保護回路付き整流装置。
JP4581692A 1992-03-03 1992-03-03 保護回路付き整流装置 Pending JPH05252648A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014079141A (ja) * 2012-10-12 2014-05-01 Sanken Electric Co Ltd 力率改善回路
JP2016163537A (ja) * 2015-03-05 2016-09-05 株式会社沖データ 電源装置および印刷装置

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Effective date: 20020305