JPH05308773A - 昇圧チョッパ形直流電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】昇圧チョッパ回路の発振開始時における過渡的
な突入電流の影響で、昇圧インダクタが飽和し、あるい
はトランジスタが破壊することがあるので、これを防止
する。 【構成】交流電源１電圧を整流する整流回路３を備え、
その整流電圧を昇圧する昇圧インダクタ１０、トランジ
スタ１１、ダイオード１２、コンデンサ１３を含む昇圧
チョッパ回路を備え、昇圧チョッパ回路の出力をフィー
ドバックしてトランジスタ１１を制御する制御回路１５
を備えた直流電源装置を前提とする。特に、整流電圧と
基準電圧を比較し、結果を制御回路１５に出力する誤差
検出器７を設け、整流電圧瞬時値がピーク値を過ぎ基準
電圧に低下したときにトランジスタ１１の最初の導通を
許容することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【００１】

【産業上の利用分野】本発明は昇圧チョッパ回路の発振
開始時における過渡解な突入電流の発生を防止した昇圧
チョッパ形直流電源装置に関するものである。

【００２】

【従来の技術】従来の昇圧チョッパ形直流電源装置を図
３に示す。図３における例えば１００Ｖの交流電源１の
電圧を整流回路２で整流し、その後段の昇圧インダクタ
１０、トランジスタ１１、ダイオード１２、電解形のコ
ンデンサ１３を含む昇圧チョッパ回路（アクティブフィ
ルタ回路）により、例えば３００Ｖの直流電圧Ｖ_Ｏを得
る。１５はフィードバック回路に繋がる制御回路１５で
あり、トランジスタ１１を適宜に制御し直流電圧Ｖ_Ｏは
安定化する。１４は負荷である。ところで、電源スィッ
チ２が図４のＳＷのごとく、交流電源１電圧（整流電
圧）Ｖ_Ｉの特にピーク付近で投入されると、次のような
問題を生ずる。それ以降、図４のＡＦＣのごとくに昇圧
チョッパ回路（アクティブフィルタ回路）は発振し、あ
るいは瞬時停電にともなって再発振する。その途上の直
流電圧Ｖ_Ｏが電源電圧瞬時値Ｖ_Ｉより低い時に、トラン
ジスタ１１は発振を開始する。同時にトランジスタ１１
のドレイン電流は、図４Ｉ_１の初期波形のごときコンデ
ンサ１３の最大充電々流とほぼ一致する。この際に、昇
圧インダクタ１０が飽和し、あるいはトランジスタ１１
が破損することがある。

【００３】

【発明が解決しようとする課題】以上のごとく、昇圧チ
ョッパ回路の発振開始時が交流電源電圧のピーク時と重
なると、コンデンサの過渡充電電流により、トランジス
タの破損等の事故を生ずる。

【００４】

【課題を解決するための手段】交流電源電圧と基準電圧
を比較し、結果をトランジスタの制御回路に出力する誤
差検出器を設ける。これにより、整流電圧（電源電圧）
瞬時値がピークを過ぎ低い値に低下したときにトランジ
スタの最初の導通を許容する。

【００５】

【作用】本発明によれば、整流電圧の瞬時値がピークを
越え所定値に低下するまではトランジスタの最初の導通
が阻止される。そして、瞬時値が低下するのを待って最
初の導通を許容する。よって、昇圧インダクタの飽和と
大ドレイン電流によるトランジスタの破壊が阻止され
る。

【００６】

【実施例】本発明の一実施例を図１、図２より説明す
る。前記図３および図４の符号ないしは記号をそのまま
ここに引用し、重複する説明を割愛する。交流電源１の
電圧を整流回路３で整流した整流電圧がＶ_Ｉである。こ
の整流電圧Ｖ_Ｉを分圧抵抗４、５により分圧した電圧
と、適宜の基準電源６の基準電圧を誤差検出器７で比較
する。図２のごとくその検出信号Ｖ_ＩＳは基準電圧のし
きい値を越えるとＨ（ハイ）となり、基準電圧を下回る
とＬ（ロウ）となり、その結果を抵抗８を介してトラン
ジスタ１１の制御回路１５に伝える。そしてＨからＬに
転換するときにトランジスタ１１の最初の導通を許容す
る。９は誤差検出器７駆動電源である。トランジスタ１
１を含む昇圧チョッパ回路は図２のＡＦＣ波形のよう
に、電源スイッチ２投入時ｔ_１では発振せず、検出信号
Ｖ_ＩＳが立ち下がる時点ｔ_ａにおいて発振を開始する。
そのように制御回路１５はトランジスタ１１を制御す
る。電源スイッチ２投入時ｔ_１にコンデンサ１３に向か
う電流Ｉ_１が流れ始め、その後の時点ｔ_２でピーク値に
達するが、この段階ではトランジスタ１１導通による電
流加算がなく、その分だけ低レベルとなる。トランジス
タ１１の最初の導通時ｔ_ａにおいてはコンデンサ１３の
充電電圧（直流出力電圧）Ｖ_Ｏは高い値を示す。このた
めトランジスタ１１に流れ込む電流のレベルは低い。瞬
時停電ないしは電圧低下の影響は時期ｔ_４のごとく整流
電圧Ｖ_Ｉの低下となって現われる。そして、基準電圧よ
りも半サイクルでも低下すると、検出信号Ｖ_ＩＳがＬの
ままに保持されるので、次にＨとなりＬに転換するまで
トランジスタ１１の発振は停止する。よって、その後の
発振開始は前記同様の経過を辿つってなされる。

【００７】

【発明の効果】本発明によれば最初のコンデンサ充電と
トランジスタ導通が相前後する異なるタイミングでなさ
れる。このため昇圧インダクタの電流ピークが緩和さ
れ、飽和し難くなる。導通開始時のトランジスタに振り
替わるべき電流がなく、かつインダクタの飽和もないの
で、トランジスタの負担が緩和され、破壊が防止され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る昇圧チョッパ形直流電源装置の回
路図

【図２】図１の装置の動作説明図

【図３】従来の昇圧チョッパ形直流電源装置を示す回路
図

【図４】図３の装置の動作説明図

【符号の説明】

１…交流電源、２…電源スイッチ、３…整流回路、６…
基準電源、７…誤差検出器、１０…昇圧インダクタ、１
１…トランジスタ、１２…ダイオード、１３…コンデン
サ、１４…負荷、１５…制御回路

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【手続補正書】

【提出日】平成４年６月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 尚人 茨城県竜ヶ崎市若柴町69番地 日立照明株 式会社竜ヶ崎工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】交流電源電圧を整流する整流回路を備え、
   その整流電圧を昇圧する昇圧インダクタ、トランジス
   タ、ダイオード、コンデンサを含む昇圧チョッパ回路を
   備え、昇圧チョッパ回路の出力をフィードバックして前
   記トランジスタを制御する制御回路を備えた直流電源装
   置において、前記整流電圧の瞬時値と基準電圧を比較
   し、結果を前記制御回路に出力する誤差検出器を設け、
   前記瞬時値がピーク値を過ぎ基準電圧に低下したときに
   前記トランジスタの最初の導通を許容することを特徴と
   する昇圧チョッパ形直流電源装置。