JPH06165496A - コンデンサ分圧回路 - Google Patents

コンデンサ分圧回路

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JPH06165496A
JPH06165496A JP30573392A JP30573392A JPH06165496A JP H06165496 A JPH06165496 A JP H06165496A JP 30573392 A JP30573392 A JP 30573392A JP 30573392 A JP30573392 A JP 30573392A JP H06165496 A JPH06165496 A JP H06165496A
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series
smoothing capacitor
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泉 青木
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Abstract

(57)【要約】 【目的】コンデンサ分圧回路で発生する電力損失を低減
し、装置を小形化することにある。 【構成】複数のコンデンサを直列に接続して電源に接続
した場合に、サージ吸収素子と抵抗との直列接続で構成
した回路を前記コンデンサのそれぞれに別個に並列接続
することで分圧回路を構成し、電圧分担が正常な場合は
サージ吸収素子の僅かな漏れ電流のみがこのサージ吸収
素子に直列接続した抵抗に流れるので、この抵抗での発
生損失は極く僅かである。しかもコンデンサの分担電圧
に不均衡を生じた場合でもこの直列抵抗が分担する電圧
を抑制しているので、分圧回路に流れる電流は僅かであ
って、発生損失を小さくすることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、複数のコンデンサを
直列に接続して電源に接続した場合の各コンデンサの電
圧を均等にするコンデンサ分圧回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は複数のコンデンサを直列に接続し
て電源に接続した場合の各コンデンサの電圧を均等に分
担させるコンデンサ分圧回路の従来例を示した回路図で
ある。この図4において、交流電源2に接続した整流器
3により、これに入力した交流電力を直流電力に変換し
て出力する。この整流器3は一般にダイオードのブリッ
ジ接続で構成しているが、この整流器3が出力する直流
電圧にはそのままではリップル分が含まれているので、
コンピュータ等の電子装置が負荷8として接続される場
合は、このリップル分が原因で誤動作を生ずる恐れがあ
る。そこで整流器3の直流出力側にコンデンサを接続し
てこのリップル分を吸収・除去するようにしている。
【0003】リップル分を吸収・除去するコンデンサを
平滑コンデンサと称するが、小容量の平滑コンデンサで
はリップル分を殆ど含んでいない平滑な直流電圧は得ら
れないので、整流器3の直流出力側には大容量の平滑コ
ンデンサを接続する必要がある。ところで電解コンデン
サは小形であっても大きな静電容量を備えることが出来
るので、平滑コンデンサとして多用されている。しかし
ながら、電解コンデンサは高い電圧での使用が出来ない
のが欠点である。そこで整流器3の直流出力電圧VD
高い値の場合は、複数の電解コンデンサを直列に接続し
て使用することになる。
【0004】図4の従来例回路では2個の電解コンデン
サ、即ち第1平滑コンデンサ4と第2平滑コンデンサ5
を直列接続して整流器3の直流出力側に接続している
が、この直流出力電圧がVD である。このように複数の
コンデンサを直列接続して使用する場合は各コンデンサ
の静電容量は同じ値にして、それぞれの電圧分担を均等
にさせるのが普通である。よって第1平滑コンデンサ4
と第2平滑コンデンサ5とは、それぞれがVD /2なる
電圧を分担することになるが、これらの平滑コンデンサ
の能力を最大限に発揮させるために、平滑コンデンサ定
格電圧VC は分担電圧VD /2よりも僅かに高い値に選
定する。それ故、何らかの原因で平滑コンデンサの分担
電圧に不均衡を生じて、例えば第1平滑コンデンサ4の
分担電圧が低下すると、この低下分だけ第2平滑コンデ
ンサ5の分担電圧が上昇して平滑コンデンサ定格電圧V
C を越えるような事態になると、この第2平滑コンデン
サ5は過電圧により破損してしまうことになる。
【0005】そこで複数のコンデンサを直列接続して使
用する場合は、各コンデンサに並列に抵抗を接続して、
各コンデンサの分担電圧に不均衡が生じないようにして
いる。図4の従来例回路においては、第1平滑コンデン
サ4には第1分圧抵抗6を並列に接続し、第2平滑コン
デンサ5には第2分圧抵抗7を並列に接続する。ここで
第1平滑コンデンサ4の静電容量と第2平滑コンデンサ
5の静電容量とは同じ値であることから、第1分圧抵抗
6の抵抗値と第2分圧抵抗7の抵抗値とは同じ値にす
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この平滑コ
ンデンサに並列接続する分圧抵抗の抵抗値が無限大であ
るとすると、これは分圧抵抗を接続しないのと同じこと
であり、直列接続したコンデンサの電圧を均等に維持す
る効果は期待出来ない。即ち第1分圧抵抗6と第2分圧
抵抗7の抵抗値をあまり大きくすることは出来ない。そ
こでこれら第1分圧抵抗6と第2分圧抵抗7との抵抗値
をRとすると、直流電圧はVD であるから、両分圧抵抗
6,7で発生する電力損失Wは下記の数1に示す値とな
る。
【0007】
【数1】
【0008】即ち直流電圧VD が高いほど、或いは分圧
抵抗値Rが小さいほど発生損失Wが大きくなるので、装
置の効率が低下するばかりではなく、分圧抵抗の温度が
上昇したり大形になるなどの不都合も生じる。そこでこ
の発明の目的は、コンデンサ分圧回路で発生する電力損
失を低減し、装置を小形化することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めにこの発明のコンデンサ分圧回路は、複数のコンデン
サを直列に接続して電源に接続し、これらのコンデンサ
のそれぞれに別個の抵抗を並列接続する構成のコンデン
サ分圧回路において、サージ吸収素子と抵抗との直列接
続回路を前記コンデンサのそれぞれに別個に並列接続す
るものとするが、前記サージ吸収素子に印加される電圧
が前記電源の電圧をコンデンサの直列接続数で割った値
のときにこのサージ吸収素子を流れる電流は小さな値で
あるが、印加される電圧がこれよりも少し高くなれば急
激に大きな電流が流れる特性のサージ吸収素子を選定す
るものとする。
【0010】
【作用】この発明は、複数のコンデンサを直列に接続し
て電源に接続した場合に、サージ吸収素子と抵抗との直
列接続で構成した回路を前記コンデンサのそれぞれに別
個に並列接続して分圧回路を構成するようにしている。
このような回路構成にすることで、常時はサージ吸収素
子の僅かな漏れ電流のみがこのサージ吸収素子に直列接
続した抵抗に流れるので、この抵抗の発生損失は極く僅
かであり、しかもコンデンサの分担電圧に不均衡を生じ
た場合でもサージ吸収素子の直列抵抗が分担する電圧を
抑制しているので、この直列抵抗に流れる電流は僅かで
あり、発生損失を小さく抑制しながら不平衡電圧を是正
するものである。
【0011】
【実施例】図1は本発明の第1実施例を表した回路図で
あるが、この図1に図示の交流電源2、整流器3、第1
平滑コンデンサ4、第2平滑コンデンサ5、及び負荷8
の名称・用途・機能は図4で既述の従来例回路の場合と
同じであるから、これらの説明は省略する。
【0012】本発明においては、この第1実施例回路に
図示のように、第1サージ吸収素子11と第1抵抗12
との直列接続回路を第1平滑コンデンサ4に並列に接続
し、第2サージ吸収素子13と第2抵抗14との直列接
続回路を第2平滑コンデンサ5に並列に接続する。ここ
で両サージ吸収素子11,13は酸化亜鉛を主体とし
て、これに他の金属酸化物例えば酸化プラセオジム,酸
化コバルト等を添加して焼結したセラミックスで構成す
るものとする。それ故、第1平滑コンデンサ4に定常的
に印加される電圧がVD /2の場合は、第1サージ吸収
素子11の漏れ電流は極く僅かであり、この漏れ電流が
流れる第1抵抗12の発生損失も極く僅かである。
【0013】ここで何らかの原因で第1平滑コンデンサ
4と第2平滑コンデンサ5との電圧分担に不平衡を生じ
て、第1平滑コンデンサ4の分担電圧が前述のVD /2
よりも高い値の平滑コンデンサ定格電圧VC まで上昇し
たとすると、第1サージ吸収素子11はVD /2なる電
圧を分担し、第1抵抗12はVC とVD /2との差電圧
を分担することになる。ここで第1サージ吸収素子11
としては前述のVC なる電圧において平滑コンデンサ漏
れ電流IC が流れるものを選定する。その結果、分担電
圧が上昇した第1平滑コンデンサ4に並列接続している
回路に流れる電流I11は下記の数2で表されるが、僅か
な値であり、従って第1抵抗12での発生損失も僅かで
ある。
【0014】
【数2】
【0015】図2は本発明の第2実施例を表したグラフ
であって、図1で図示の第1実施例回路の場合のサージ
吸収素子の特性を表したものであって、横軸は電流,縦
軸は電圧を示している。この図2に図示のように、直流
電圧がVD の場合の平滑コンデンサ1個当たりの分担電
圧はVD /2であり、このときの漏れ電流が1mA程度と
なるような特性のサージ吸収素子を選定する。この漏れ
電流1mAよりも左側が漏れ電流領域であり、これよりも
右側が制限電圧領域であり、平滑コンデンサ定格電圧V
C での電流が前述したI11となる。
【0016】図3はサージ吸収素子の等価回路をあらわ
した等価回路図であって、キャパシタンス分22と非直
線抵抗分23との並列接続回路に直列インダクタンス分
21と直列抵抗分24とが直列接続した回路構成になっ
ている。
【0017】
【発明の効果】この発明によれば、複数のコンデンサを
直列に接続して電源に接続した場合に、サージ吸収素子
と抵抗との直列接続回路をこれら各コンデンサのそれぞ
れに別個に並列接続する。このような回路構成にするこ
とで、各コンデンサが電圧を均等に分担している場合
は、並列回路の抵抗にはサージ吸収素子からの僅かな漏
れ電流が流れるのみであるから、この抵抗の発生損失は
極く僅かである。又電圧分担が不平衡になった場合の高
い電圧を分担するコンデンサに属する並列抵抗に流れる
電流は、数2で示すように小さな値である。従ってコン
デンサの分担電圧を均等にするための分圧回路を構成し
ている抵抗の発生損失を従来よりも大幅に抑制すること
が出来るので、この分圧回路ようの抵抗を小形にして装
置全体を小さくすることが出来るし、発生損失の抑制に
より装置全体の効率を向上出来る効果も合わせて得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を表した回路図
【図2】本発明の第2実施例を表したグラフ
【図3】サージ吸収素子の等価回路をあらわした等価回
路図
【図4】複数のコンデンサを直列に接続して電源に接続
した場合の各コンデンサの電圧を均等に分担させるコン
デンサ分圧回路の従来例を示した回路図
【符号の説明】
2 交流電源 3 整流器 4 第1平滑コンデンサ 5 第2平滑コンデンサ 6 第1分圧抵抗 7 第2分圧抵抗 11 第1サージ吸収素子 12 第1抵抗 13 第2サージ吸収素子 14 第2抵抗 21 直列インダクタンス分 22 キャパシタンス分 23 非直線抵抗分 24 直列抵抗分

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のコンデンサを直列に接続して電源に
    接続し、これらのコンデンサのそれぞれに別個の抵抗を
    並列接続する構成のコンデンサ分圧回路において、サー
    ジ吸収素子と抵抗との直列接続回路を前記コンデンサの
    それぞれに別個に並列接続することを特徴とするコンデ
    ンサ分圧回路。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のコンデンサ分圧回路にお
    いて、前記サージ吸収素子に印加される電圧が前記電源
    の電圧をコンデンサの直列接続数で割った値のときにこ
    のサージ吸収素子を流れる電流は小さな値であるが、印
    加される電圧がこれよりも少し高くなれば急激に大きな
    電流が流れる特性のサージ吸収素子を選定することを特
    徴とするコンデンサ分圧回路。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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