JPH06222845A - 突入電流抑制回路 - Google Patents

突入電流抑制回路

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Publication number
JPH06222845A
JPH06222845A JP1064193A JP1064193A JPH06222845A JP H06222845 A JPH06222845 A JP H06222845A JP 1064193 A JP1064193 A JP 1064193A JP 1064193 A JP1064193 A JP 1064193A JP H06222845 A JPH06222845 A JP H06222845A
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JP
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transistor
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inrush current
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current
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JP1064193A
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Inventor
Takashi Kanda
隆司 神田
Shozo Kataoka
省三 片岡
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 交流,直流のいずれの電源入力に対しても電
源投入時の平滑キャパシタへの突入電流を抑制するこ
と。 【構成】 電源投入時、キャパシタC1 は充電されてお
らずトランジスタQ4 はオフ状態である。従って、トラ
ンジスタQ3 は抵抗R3 によりバイアスされてオンし、
フォトカプラPC1 がオンする。トランジスタQ1 ,Q
2 はカレントミラーを形成するためトランジスタQ1
活性領域で動作し、トランジスタQ2 のエミッタ電流に
比例した電流以上には流れず突入電流を抑制する。電源
投入後キャパシタC1 が充電されてトランジスタQ4
オンすると、トランジスタQ3 、フォトカプラPC1
オフとなり、トランジスタQ1 は抵抗R1 を介して飽和
領域でオンする。従って、トランジスタQ1 は完全にオ
ンすることにより、トランジスタQ1 の損失を抑制する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、直流電源から直接、又
は整流回路で交流電源を脈流に変換して負荷に給電する
電源装置において、電源投入時に負荷に流入する突入電
流を抑制する突入電流抑制回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】第1の従来例を図28に示す。この従来
例は、AC又はDC電源PSに電源スイッチSWを介し
てダイオードブリッジDBを接続し、ダイオードブリッ
ジDBのプラス出力に平滑用キャパシタC0 と負荷Zの
並列回路Lのプラス側入力を接続している。
【0003】そして、並列回路Lのマイナス側入力にス
イッチング用NPN型のトランジスタQ1 のコレクタ
を、ダイオードブリッジDBのマイナス出力側にトラン
ジスタQ1 のエミッタをそれぞれ接続し、トランジスタ
1 のコレクタ・エミッタと並列に突入電流抑制用抵抗
0 を挿入している。また、抵抗R1 とキャパシタC1
の直列回路を抵抗R1 をダイオードブリッジDBのプラ
ス出力側に、キャパシタC1 をダイオードブリッジDB
のマイナス出力側に接続し、更に、抵抗R1 とキャパシ
タC1 の接続点をトランジスタQ1 のベースに接続して
構成されている。
【0004】本従来例は、電源スイッチSWの投入時に
は、キャパシタC1 の電荷がゼロで、トランジスタQ1
がオフしているため、ダイオードブリッジDBのプラス
側から並列回路Lと抵抗R0 の直列回路を介してダイオ
ードブリッジDBのマイナス側に負荷電流が流れる。従
って、電源投入時にキャパシタC0 に流れる突入電流
は、抵抗R0 により抑制される。
【0005】電源投入後、キャパシタC1 は、抵抗
1 、キャパシタC1 の直列回路の時定数により充電さ
れ、一定時間経過後、トランジスタQ1 のベースにバイ
アス電流が流れてトランジスタQ1 をオンさせる。トラ
ンジスタQ1 のオン後、負荷電流の大部分は、ダイオー
ドブリッジDBから並列回路LとトランジスタQ1 の直
列回路を流れるため、抵抗R0 による損失及び発熱はほ
とんどなくなる。
【0006】以上のように、本従来例は、AC又はDC
入力電源機器において、電源投入時には抵抗R0 により
突入電流を抑制し、キャパシタC0 が充電されて突入電
流がなくなった後に、トランジスタQ1 がオンして抵抗
0 による損失を防止できるものである。第2の従来例
を図29に示す。本従来例は、交流電源AC入力整流用
のダイオードブリッジDBのプラス出力にアノードを接
続し、平滑用キャパシタCのプラス側にカソードを接続
したサイリスタQ1 と、サイリスタQ1 のアノードとゲ
ート間に接続した抵抗R3 と、サイリスタQ1 のゲート
にコレクタを接続しカソードにエミッタを接続したトラ
ンジスタQ2 と、サイリスタQ1 のアノードとトランジ
スタQ2 のベース間にカソードがサイリスタQ1 のアノ
ード側になるように直列に挿入したツエナーダイオード
ZD及び抵抗R1 と、トランジスタQ2 のベースとエミ
ッタ間に接続した抵抗R2 とから構成されている。
【0007】スイッチSWをオンした瞬間、商用電源A
Cからの入力は、ダイオードブリッジDBで全波整流さ
れて、サイリスタQ1 に印加される。今、スイッチSW
をオンするタイミングが全波整流された脈流電圧値の低
い時点であったとすると、ツエナーダイオードZD及び
トランジスタQ2 がオフして、サイリスタQ1 は抵抗R
3 からのトリガ電流によってオンし、平滑用キャパシタ
Cに充電電流が流れ始める。
【0008】キャパシタCに印加される電圧が低い時点
から充電が始まるため、充電電極のピーク値は大きくな
らない。一方、スイッチSWをオンするタイミングが脈
流電圧値の高い時点であったとすると、ツエナーダイオ
ードZDがオンしてトランジスタQ2 にベース電流が供
給されてオンする。
【0009】これによりサイリスタQ1 のゲート・カソ
ード間がLレベルとなってサイリスタQ1 はオフしたま
まである。脈流電圧が高い時点から低い時点に移行して
きて、ツエナーダイオードZDがオフすると、トランジ
スタQ2 もオフして、サイリスタQ1 がオンすると、キ
ャパシタCに電流が流れ始める。従って、キャパシタC
への充電電流のピーク値は小さく保てる。
【0010】以上のように本従来例は、AC電源機器に
おいて、スイッチSWを如何なるタイミングでオンして
も、サイリスタQ1 が脈流電圧の低い時点でオンするよ
うに制御するため、平滑コンデンサ(キャパシタ)Cの
充電電流(いわゆる突入電流)が大きくならないように
抑制される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、第1の従来例
においては、入力電源が交流であっても直流であっても
動作するのに対して、第2の従来例は直流電源回路には
適用できないという問題点がある。また、第1の従来例
においては、例えば、AC100Vで100Wクラスの
機器で抵抗R0 として数十Ω、5〜10Wクラスの抵抗
素子が必要であり、更に、トランジスタQ1 がオフモー
ドで故障したときの保護回路等が必要となり、信頼性の
確保、機器の小型化及びコストダウン等の大きな妨げと
なる。
【0012】本発明は上述の点に鑑みて提供したもので
あって、交流電源、直流電源いずれの電源入力に対して
も電源投入時に平滑キャパシタに流入する突入電流を抑
制し、また、大型の抵抗素子が不要で、信頼性の確保、
機器の小型化及びコストダウンを図ることを目的とした
突入電流抑制回路を提供するものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、交流電源を整
流した脈流あるいは直流電源と、平滑キャパシタを含む
負荷回路との間に制御端子を有し完全にオンする領域と
そうでない領域を有する半導体素子を挿入し、上記半導
体素子を制御する制御回路とからなる電源回路におい
て、電源投入後、設定期間上記半導体素子を完全にオン
しない領域で動作させて負荷に流れ込む電流を設定値以
下に抑制する突入電流抑制期間を有し、突入電流抑制期
間を越えると上記半導体素子を完全にオンする領域で動
作させる制御手段を設けたものである。
【0014】また、請求項2においては、上記突入電流
抑制期間を、負荷に流れ込む電流値が設定値以上の時で
あるとしている。更に、請求項3においては、上記突入
電流抑制期間を、上記電源電圧と上記平滑キャパシタと
の電圧差が設定値以上の時であるとしている。また、請
求項4では、上記電源電圧が脈流電圧であり、この電圧
がゼロボルト付近の設定電圧になるときには、上記半導
体素子が上記突入電流抑制期間内であっても完全にオン
する領域に移行させるようにしている。
【0015】また、請求項5においては、上記半導体素
子がチョッパ回路のスイッチング素子を兼ねたものであ
る。更に、請求項6においては、上記半導体素子がバイ
ポーラトランジスタであり、上記完全にオンする領域が
飽和領域であり、上記完全にオンしない領域が活性領域
であるとしたものである。
【0016】また、請求項7では、上記半導体素子がM
OSFETであり、上記完全にオンする領域が非飽和領
域であり、上記完全にオンしない領域が飽和領域である
としている。
【0017】
【作用】本発明によれば、交流電源、直流電源いずれの
電源入力に対しても電源投入時に平滑キャパシタに流入
する突入電流を抑制することができる。さらに、大型の
抵抗素子が不要で、信頼性の確保、機器の小型化及びコ
ストダウンが可能となる。
【0018】また、請求項2においては、上記突入電流
抑制期間を、負荷に流れ込む電流値が設定値以上の時で
あるとしていることで、半導体素子が完全にオンしない
領域で動作させて突入電流を抑制し、設定値以下の時は
半導体素子は完全にオンする領域で動作させて、半導体
素子のロスを抑制することができる。更に、請求項3に
おいては、上記突入電流抑制期間を、上記電源電圧と上
記平滑キャパシタとの電圧差が設定値以上の時であると
していることにより、負荷が変動して突入電流の流れる
期間が変化するような場合にも対応が可能となり、ま
た、負荷電流を抑制する期間を必要最小限に制御するこ
とができる。
【0019】また、請求項4では、上記電源電圧が脈流
電圧であり、この電圧がゼロボルト付近の設定電圧にな
るときには、上記半導体素子が上記突入電流抑制期間内
であっても完全にオンする領域に移行させるようにして
いることで、直流電源では実施例1と同様に一定期間半
導体素子が完全にオンしない活性領域で動作し、突入電
流を抑制し、交流電源ではゼロクロスすると直ちに完全
にオンさせる飽和領域に移行することによって、半導体
素子が活性領域で動作する期間を短縮し、平滑用キャパ
シタの充電時間を短縮することができる。
【0020】また、請求項5においては、上記半導体素
子がチョッパ回路のスイッチング素子を兼ねたものであ
るから、半導体素子が飽和領域に移行後は、チョッパ動
作を行わせて、交流電源時に入力電流歪みを防止した
り、チョッパの働きをさせることができる。
【0021】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。 (実施例1)本実施例を図1に示す。図示するように、
AC又はDC電源PSに電源スイッチSWを介してAC
入力整流用ダイオードブリッジDBを接続し、ダイオー
ドブリッジDBのプラス出力に平滑用キャパシタC0
負荷Zの並列回路Lのプラス側入力を接続している。
【0022】そして、並列回路Lのマイナス側入力に突
入電流抑制用のNPN側のバイポーラトランジスタQ1
のコレクタを、ダイオードブリッジDBのマイナス出力
側にトランジスタQ1 のエミッタを接続して構成してい
る。電源スイッチSWのオン後、一定期間トランジスタ
1 を活性領域で動作させることにより、キャパシタC
0 に流入する突入電流を抑えて、突入電流がなくなった
後、トランジスタQ1 を飽和領域で完全にオンさせるよ
うにしている。
【0023】トランジスタQ1 を活性領域で動作させる
ために、トランジスタQ1 とNPNバイポーラトランジ
スタQ2 でカレントミラー回路を形成し、トランジスタ
2のエミッタ電流を抵抗R1 により設定すると、トラ
ンジスタQ1 に流れる電流は、(Q2 のエミッタ電流)
×(Q1 のエミッタ面積)/(Q2 のエミッタ面積)と
なり、トランジスタQ1 に流れる電流を抑制する。
【0024】さらに、トランジスタQ1 を活性領域と飽
和領域で切り替えて動作させるため、トランジスタQ1
及びトランジスタQ2 のベースと、トランジスタQ2
コレクタの間にフォトカプラPC1 の出力を挿入して、
フォトカプラPC1 のオン時には、上述したように、ト
ランジスタQ1 とトランジスタQ2 がカレントミラー回
路を形成して活性領域で動作し、フォトカプラPC1
オフ時には、抵抗R1が直接トランジスタQ1 のベース
に接続されて、飽和領域で動作することにより、トラン
ジスタQ1 が完全にオンするようになる。
【0025】フォトカプラPC1 の入力側のアノード
は、ダイオードブリッジDBのプラス出力から抵抗R2
を介して接続され、カソードはNPNトランジスタQ3
のコレクタに接続し、エミッタはダイオードブリッジD
Bのマイナス出力に接続する。さらに、ダイオードブリ
ッジDBの出力間に、抵抗R4 、キャパシタC1 の直列
回路をダイオードブリッジDBのマイナス出力側をキャ
パシタC1 として接続し、キャパシタC1 と抵抗R4
接続点をNPNトランジスタQ4 のベースに接続し、ト
ランジスタQ4 のコレクタはダイオードブリッジDBの
プラス出力から抵抗R3 を介して、エミッタはダイオー
ドブリッジDBのマイナス出力に接続する。
【0026】本実施例は、電源スイッチSWの投入時
に、抵抗R4 、キャパシタC1 の時定数によりキャパシ
タC1 の充電を開始するが、その時点では、トランジス
タQ4はオフ状態にある。従って、トランジスタQ3
抵抗R3 によりバイアスされてオンして、フォトカプラ
PC1 の入力側に電流が流れて、出力のトランジスタが
オンして、トランジスタQ1 ,Q2 はカレントミラーを
形成するため、トランジスタQ1 は活性領域で動作して
トランジスタQ2 のエミッタ電流に比例した電流以上に
は流れないため、突入電流を抑制する。
【0027】電源スイッチSWの投入後、抵抗R4 、キ
ャパシタC1 の時定数によりキャパシタC1 を充電し、
トランジスタQ4 をオンすると、トランジスタQ3 のベ
ース・エミッタ間をつまんでオフする。従って、フォト
カプラPC1 の出力をオフして、上述したように抵抗R
1 を介してトランジスタQ1 を飽和領域でオンさせる。
【0028】従って、本実施例の突入電流抑制回路は電
源スイッチSW投入後、キャパシタC1 、抵抗R4 の時
定数で決まる一定期間トランジスタQ1 は活性領域で動
作して突入電流を抑制し、その後、トランジスタQ1
完全にオンすることにより、トランジスタQ1 の損失を
抑制することができる。 (実施例2)実施例2を図2に示す。本実施例は実施例
1がAC電源、DC電源どちらでも適用可能とするため
に、電源と負荷の間にダイオードブリッジDBを挿入し
たのに対し、本実施例では、DC電源のみを対象として
ダイオードブリッジDBを省略したものである。
【0029】動作は先の実施例1と同様に電源スイッチ
SWの投入後、一定期間トランジスタQ1 は活性領域で
動作して突入電流を抑制し、その後、トランジスタQ1
は完全にオンすることにより、トランジスタQ1 の損失
を抑制する。 (実施例3)図3に実施例3を示す。実施例1が電源投
入後、キャパシタC1 、抵抗R4 の時定数で決まる一定
期間トランジスタQ1 が突入電流を抑制し、それ以降は
トランジスタQ1 が完全にオンするのに対して、本実施
例は、ダイオードブリッジDBの2次側の電流Iinを
検出する手段を備えて、電流Iinが設定値を越える
と、トランジスタQ1 が活性領域で動作して突入電流を
抑制し、設定値以下の時には、トランジスタQ1 は飽和
領域で動作してロスを抑制するように動作することに特
徴がある。
【0030】実施例1の抵抗R4 、キャパシタC1 、抵
抗R3 、トランジスタQ4 による時定数回路と、トラン
ジスタQ3 のドライブ回路の代わりに、ダイオードブリ
ッジDBと並列回路Lの間に挿入されたカレントトラン
スCT1 により負荷電流を検出し、カレントトランスC
1 の2次側に流れる電流によりトランジスタQ3 のベ
ースにバイアス電流を供給する。
【0031】本実施例では、負荷電流が設定値を越える
と、カレントトランスCT1 の2次電流によりトランジ
スタQ3 がオンして、抵抗R2 、フォトカプラPC1
1次側、トランジスタQ3 に電流が流れて、フォトカプ
ラPC1 の2次側のトランジスタがオンし、トランジス
タQ1 ,Q2 がカレントミラーを形成してトランジスタ
1 が活性領域で動作することにより、負荷電流を抑制
する。
【0032】また、負荷電流が設定値以下のときには、
トランジスタQ3 がオフしているため、フォトカプラP
1 の2次側はオフしてトランジスタQ1 は飽和領域で
完全にオンしてトランジスタQ1 によるロスを抑制す
る。以上のように本実施例の突入電流抑制回路は、負荷
電流が設定値以上のときのみ負荷電流を抑制するため、
負荷が変動して突入電流の流れる期間が変化するような
場合にも対応可能であり、また、負荷電流を抑制する期
間を必要最小限に制御することができる。
【0033】(実施例4)実施例4を図4に示す。本実
施例は、実施例3がAC電源、DC電源どちらでも適用
可能とするために、電源と負荷の間にダイオードブリッ
ジDBを挿入したのに対して、DC電源のみを対象とし
てダイオードブリッジDBを省略したものである。
【0034】動作は実施例3と同様に負荷電流が設定値
以上のときには、トランジスタQ1は活性領域で動作し
て突入電流を抑制し、設定値以下のときにはトランジス
タQ 1 は完全にオンすることにより、トランジスタQ1
の損失を抑制する。 (実施例5)図5に実施例5を示す。本実施例は実施例
3と同様、AC又はDC電源において負荷電流を検出し
てトランジスタQ1 を制御するものであるが、電流検出
点がダイオードブリッジDBの1次側にあるものであ
る。
【0035】具体的には、電流検出用カレントトランス
CT2 を電源スイッチSWとダイオードブリッジDBの
間に挿入し、カレントトランスCT2 の2次側にセンタ
ータップを設けて検出電流をダイオードD1 ,D2 によ
り全波整流して、フォトカプラPC1 の1次側のLED
を駆動する電流を供給するものである。本実施例では、
電流検出点をダイオードブリッジDBの2次側から1次
側にすることにより、電流検出のタイミングをより早く
して、電源投入初期の制御性をより確実にしたものであ
る。
【0036】(実施例6)図6は実施例6を示すもので
ある。実施例1が電源投入後、キャパシタC1 、抵抗R
4 の時定数で決まる一定期間トランジスタQ1 が突入電
流を抑制し、それ以降はトランジスタQ1 が完全にオン
するのに対して、本実施例は、突入電流の大きさがキャ
パシタに印加される電圧と相関があることも着目して、
電源からの入力電圧Vinと平滑用キャパシタC0 の電
圧VC0の差電圧(従って、トランジスタQ1 のコレクタ
・エミッタ間電圧VCE1 )を検出する手段を備えて、上
記電圧VCE1 が設定値を越えると、トランジスタQ1
活性領域で動作して突入電流を抑制し、設定値以下の時
には、トランジスタQ1 は飽和領域で動作してロスを抑
制するように動作することに特徴がある。
【0037】実施例1の抵抗R4 、キャパシタC1 、抵
抗R3 、トランジスタQ4 による時定数回路とトランジ
スタQ3 のドライブ回路の代わりに、トランジスタQ1
のコレクタ・エミッタ間電圧を抵抗R3 ,R4 の直列抵
抗で検出して、抵抗R3 ,R 4 の接続点をトランジスタ
3 のベースに接続する。以上のように本実施例の突入
電流抑制回路は、入力電圧と平滑用キャパシタの電圧差
が設定値以上のときのみ負荷電流を抑制するため、負荷
が変動して突入電流の流れる期間が変化するような場合
にも対応可能である。また、負荷電流を抑制する期間を
必要最小限に制御することができる。さらに、主電流経
路にカレントトランスを入れる必要がない。
【0038】(実施例7)図7は実施例7を示すもので
あり、本実施例は、実施例6がAC電源、DC電源どち
らでも適用可能とするために、電源と負荷の間にダイオ
ードブリッジDBを挿入したのに対して、DC電源のみ
を対象としてダイオードブリッジDBを省略したもので
ある。
【0039】動作は実施例6と同様に入力電圧と平滑用
キャパシタの電圧差が設定値以上のときにはトランジス
タQ1 は活性領域で動作して突入電流を抑制し、設定値
以下のときにはトランジスタQ1 は完全にオンすること
により、トランジスタQ1 の損失を抑制する。 (実施例8)実施例8を図8に示す。実施例1において
突入電流抑制用素子であるトランジスタQ1 が平滑用キ
ャパシタC0 と負荷Zの並列回路Lのマイナス側入力と
ダイオードブリッジDBのマイナス出力側の間に挿入さ
れていたのに対して、ダイオードブリッジDBのプラス
出力と並列回路Lのプラス側入力の間に挿入したもので
ある。
【0040】具体的には、ダイオードブリッジDBのプ
ラス出力にPNPバイポーラトランジスタQ1 のエミッ
タを、並列回路Lのプラス側入力にコレクタを接続し、
トランジスタQ1 とPNPトランジスタQ2 でカレント
ミラー回路を形成し、トランジスタQ2 のエミッタ電流
を抵抗R1 により設定すると、トランジスタQ1 に流れ
る電流は、(Q2 のエミッタ電流)×(Q1 のエミッタ
面積)/(Q2 のエミッタ面積)となり、トランジスタ
1 に流れる電流を抑制する。
【0041】さらに、トランジスタQ1 を活性領域と飽
和領域で切り替えて動作させるため、トランジスタQ1
及びトランジスタQ2 のベースと、トランジスタQ2
コレクタの間にフォトカプラPC1 の出力を挿入して、
フォトカプラPC1 のオン時には、上述したように、ト
ランジスタQ1 とトランジスタQ2 がカレントミラー回
路を形成し、フォトカプラPC1 のオフ時には抵抗R1
が直接トランジスタQ 1 に接続されて、飽和領域で動作
することにより、トランジスタQ1 が完全にオンしてト
ランジスタQ1 によるロスを抑制する。
【0042】実施例1のトランジスタQ1 をグランド側
に接続したためグランド電位が変動するが、本実施例
は、トランジスタQ1 はダイオードブリッジDBの2次
側の高圧側に入っているため、グランド電位が変動しな
いという特徴がある。 (実施例9)実施例9を図9に示す。本実施例は、実施
例2でトランジスタQ1 が並列回路Lのマイナス側入力
とダイオードブリッジDBのマイナス出力側の間に挿入
されていたのに対して、実施例8と同様ダイオードブリ
ッジDBのプラス出力と並列回路Lのプラス側入力の間
に挿入したものである。
【0043】実施例2がトランジスタQ1 をグランド側
に接続したため、グランド電位が変動するが、本実施例
は、トランジスタQ1 はダイオードブリッジDBの2次
側の高圧側に入っているため、グランド電位が変動しな
いという特徴がある。 (実施例10)図10は実施例10を示すものである。
本実施例は、実施例3でトランジスタQ1 が並列回路L
のマイナス側入力とダイオードブリッジDBのマイナス
出力側の間に挿入されていたのに対して、実施例8と同
様ダイオードブリッジDBのプラス出力と並列回路Lの
プラス側入力の間に挿入したものである。
【0044】実施例3がトランジスタQ1 をグランド側
に接続したため、グランド電位が変動するが、本実施例
は、トランジスタQ1 はダイオードブリッジDBの2次
側の高圧側に入っているため、グランド電位が変動しな
いという特徴がある。 (実施例11)実施例11を図11に示す。本実施例
は、実施例4でトランジスタQ1 が並列回路Lのマイナ
ス側入力とダイオードブリッジDBのマイナス出力側の
間に挿入されていたのに対して、実施例8と同様ダイオ
ードブリッジDBのプラス出力と並列回路Lのプラス側
入力の間に挿入したものである。
【0045】実施例4がトランジスタQ1 をグランド側
に接続したため、グランド電位が変動するが、本実施例
は、トランジスタQ1 はダイオードブリッジDBの2次
側の高圧側に入っているため、グランド電位が変動しな
いという特徴がある。 (実施例12)実施例12を図12に示す。本実施例
は、実施例5でトランジスタQ1 が並列回路Lのマイナ
ス側入力とダイオードブリッジDBのマイナス出力側の
間に挿入されていたのに対して、実施例8と同様ダイオ
ードブリッジDBのプラス出力と並列回路Lのプラス側
入力の間に挿入したものである。
【0046】実施例5がトランジスタQ1 をグランド側
に接続したため、グランド電位が変動するが、本実施例
は、トランジスタQ1 はダイオードブリッジDBの2次
側の高圧側に入っているため、グランド電位が変動しな
いという特徴がある。 (実施例13)図13は実施例13を示すものである。
本実施例は、実施例6でトランジスタQ1 が並列回路L
のマイナス側入力とダイオードブリッジDBのマイナス
出力側の間に挿入されていたのに対して、実施例8と同
様ダイオードブリッジDBのプラス出力と並列回路Lの
プラス側入力の間に挿入したものである。
【0047】実施例6がトランジスタQ1 をグランド側
に接続したため、グランド電位が変動するが、本実施例
は、トランジスタQ1 はダイオードブリッジDBの2次
側の高圧側に入っているため、グランド電位が変動しな
いという特徴がある。 (実施例14)実施例14を図14に示す。本実施例
は、実施例7でトランジスタQ1 が並列回路Lのマイナ
ス側入力とダイオードブリッジDBのマイナス出力側の
間に挿入されていたのに対して、実施例8と同様ダイオ
ードブリッジDBのプラス出力と並列回路Lのプラス側
入力の間に挿入したものである。
【0048】実施例7がトランジスタQ1 をグランド側
に接続したため、グランド電位が変動するが、本実施例
は、トランジスタQ1 はダイオードブリッジDBの2次
側の高圧側に入っているため、グランド電位が変動しな
いという特徴がある。 (実施例15)実施例15を図15に示す。本実施例
は、実施例1等と同様AC又はDCのいずれの電源入力
に対しても電源投入時にトランジスタQ1 により突入電
流を抑制するものであるが、DC入力の場合には、実施
例1と同様、一定期間トランジスタQ1 を活性領域で動
作させて突入電流を抑制し、この期間を過ぎると、トラ
ンジスタQ1 を飽和領域で動作させてトランジスタQ1
を完全にオンさせてロスを抑制する。
【0049】一方、AC入力の場合には、これを全波整
流した脈流電圧Vsを検出して、脈流電圧Vsが予め設
定された閾値以下になると(トランジスタQ1 を活性領
域に保つ一定期間内にあっても)、トランジスタQ1
完全にオンさせるゼロクロススイッチング動作に切り換
えることに特徴がある。構成は、実施例1の抵抗R4
2つの直列抵抗R4 ,R5 に分割し、抵抗R5を短絡す
るようにフォトカプラPC2 の出力を並列に接続する。
更に、ゼロクロス検出回路として、電源PSと電源スイ
ッチSWの直列回路の両端間に、直列抵抗R1 0 ,R
1 1 を接続し、抵抗R1 0 とR1 1 の接続点から抵抗R
8 ,R9 の直列抵抗を介してダイオードブリッジDBの
マイナス出力に接続してゼロクロス電圧検出回路を形成
する。
【0050】抵抗R8 ,R9 の接続点に基準電圧設定用
ツエナーダイオードZDのカソードを接続し、アノード
をスイッチング用NPNトランジスタQ6 のベースに接
続し、トランジスタQ6 のコレクタをダイオードブリッ
ジDBのプラス出力から抵抗R7 を介して接続して、ダ
イオードブリッジDBのプラス出力から抵抗R6 を介し
てフォトカプラPC2 の入力のLEDのアノードに接続
し、カソードをNPNトランジスタQ5 のコレクタに、
エミッタをダイオードブリッジDBのマイナス出力に接
続し、さらにトランジスタQ6 のコレクタをトランジス
タQ5 のベースに接続する。
【0051】抵抗R9 の両端電圧Vsがツエナーダイオ
ードZD及びトランジスタQ6 のベース・エミッタ間電
圧VBEで設定される電圧よりも大きいときには、ツエナ
ーダイオードZD、トランジスタQ6 がオンしてトラン
ジスタQ5 のベース・エミッタをLレベルとするため、
トランジスタQ5 がオフしてフォトカプラPC2 もオフ
する。従って、キャパシタC1 は、R4 +R5 とC1
時定数で充電される。
【0052】図16(a)に示すように、DC電源のと
きは、常に抵抗R9 の両端電圧Vsがゼロクロス検出閾
値よりも高いため、実施例1と同様キャパシタC1 は常
に、R4 +R5 ,C1 の時定数で充電されて、トランジ
スタQ4 がオフしている間はトランジスタQ1 は活性領
域で動作して突入電流を抑制し、トランジスタQ4 がオ
ンするまでキャパシタC1 が充電されると、トランジス
タQ1 は完全にオンして、トランジスタQ1 のロスを抑
制する。
【0053】一方、図16(b)に以上、AC電源のと
きは、抵抗R9 の両端電圧Vsがゼロクロス検出閾値よ
りも高いときは、トランジスタQ6 がオンして、キャパ
シタC1 は、R4 +R5 ,C1 の時定数で充電される
が、抵抗R9 の両端電圧Vsがゼロクロス検出閾値より
も低くなると、ツエナーダイオードZD、トランジスタ
6 がオフして、トランジスタQ5 がオンすることによ
りフォトカプラPC2 がオンして、キャパシタC1 は抵
抗R4 ,キャパシタC1 の時定数で充電される。
【0054】抵抗R4 が抵抗R5 よりも十分小さいとキ
ャパシタC1 は急速に充電されてトランジスタQ4 をオ
ンし、トランジスタQ1 は直ちに飽和領域に移行する。
以上のように、DC電源では実施例1と同様に一定期間
トランジスタQ1 が活性領域で動作し、突入電流を抑制
し、AC電源ではゼロクロスすると直ちに飽和領域に移
行することによって、トランジスタQ1 が活性領域で動
作する期間を短縮し、キャパシタC0 の充電時間を短縮
することができる。
【0055】(実施例16)図17に実施例16を示
す。本実施例は、実施例15でトランジスタQ1 が並列
回路Lのマイナス側入力とダイオードブリッジDBのマ
イナス出力側の間に挿入されていたのに対して、実施例
8と同様ダイオードブリッジDBのプラス出力と並列回
路Lのプラス側入力の間に挿入したものである。
【0056】実施例15がトランジスタQ1 をグランド
側に接続したため、グランド電位が変動するが、本実施
例は、トランジスタQ1 はダイオードブリッジDBの2
次側の高圧側に入っているため、グランド電位が変動し
ないという特徴がある。 (実施例17)図18及び図19は実施例17を示すも
のである。本実施例は、実施例1等と同様AC又はDC
のいずれの電源入力に対しても電源投入時にトランジス
タQ1により突入電流を抑制するものであるが、トラン
ジスタQ1 が飽和領域に移行後は、チョッパ動作を行わ
せて、AC電源時に入力電流歪みを防止したり、降圧チ
ョッパの働きをさせることに特徴がある。
【0057】構成は、実施例1の回路に降圧チョッパ動
作をさせるため、ダイオードブリッジDBのプラス出力
と並列回路Lの間にインダクタL1 を、また、電流帰還
経路を確保するためインダクタL1 と平滑キャパシタC
0 の直列回路に並列にトランジスタQ1 とキャパシタC
0 の接続点側をアノードとしてダイオードD3 を挿入し
ている。
【0058】さらに、トランジスタQ1 のベースにC0
をトランジスタQ1 のエミッタにエミッタを接続するN
PNトランジスタQ7 を接続し、トランジスタQ7 のベ
ースにインバータゲートNOT1 を介してタイマーIC
1 (例えば、555等で構成されるタイマーIC)とタ
イマーIC2 及びインバータゲートNOT2 、抵抗R 8
〜R1 1 により構成されるチョッパ制御回路を接続す
る。
【0059】電源投入時にトランジスタQ4 がオフして
いるため、トランジスタQ4 のコレクタにインバータゲ
ートNOT2 を介して接続されるタイマーIC2 (タイ
マーICによる無安定マルチバイブレータ回路)のRE
SET端子がLレベルになる。従って、タイマーIC2
の出力がLレベルとなり、タイマーIC1 (タイマーI
CによるPWM回路)の出力がHレベルとなるため、ト
ランジスタQ7 がオフしてトランジスタQ1 ,Q2 のカ
レントミラー回路によりトランジスタQ1 は活性領域で
動作して突入電流を抑制する。
【0060】トランジスタQ4 のオン後は、タイマーI
2 のRESET端子はHレベルとなり、トリガ信号を
発生し、タイマーIC1 が動作する。タイマーIC1
出力がHレベルとなる期間は、抵抗R8 〜R1 1 による
電源電圧検出回路の電圧値に比例する。このタイマーI
1 の出力がHレベルのときトランジスタQ7 はオフし
ているため、トランジスタQ1 は飽和領域で完全にオン
する。一方、タイマーIC1 の出力がLレベルのとき、
トランジスタQ7 がオンしてトランジスタQ1 は完全に
オフする。
【0061】従って、トランジスタQ1 は電源電圧値に
比例したPWM動作をするため、負荷電流も入力電圧波
形に比例して、インダクタL1 、ダイオードD3 、キャ
パシタC0 ,C1 による降圧チョッパ回路が入力電流歪
みを抑える。DC電源の場合には、タイマーIC1 のオ
ンデューティを調節することにより、降圧チョッパとし
て動作させることができる。
【0062】(実施例18)実施例18を図20及び図
21に示す。本実施例は、実施例17と同様、AC又は
DCのいずれの電源入力に対して電源投入時の突入電流
抑制素子であるトランジスタQ1 がチョッパ用素子を兼
用するものであるが、実施例17では、トランジスタQ
1 が飽和領域で動作し始めると同時にスイッチング動作
を始めるように設計してあったのに対して、本実施例で
は、電源投入時に活性領域で動作させながらチョッパ動
作をさせるものである。
【0063】実施例17のタイマーIC2 が電源投入時
にRESET端子をLレベルに保ってトランジスタQ7
をオフさせていたのに対して、本実施例では、電源投入
時からすぐにトランジスタQ7 をPWMスイッチング動
作させる。従って、トランジスタQ1 とQ2 がカレント
ミラー回路を形成しているときには、トランジスタQ7
がオフ時にはトランジスタQ1 は活性領域で動作して突
入電流を抑制し、トランジスタQ7 がオンするとトラン
ジスタQ1 がオフする。
【0064】従って、実施例17のようにトランジスタ
1 が常に活性領域で突入電流を抑制しているに対し
て、本実施例では、オンデューティを調節することによ
り、単位時間当たりの素子の消費電力を軽減することが
できる。回路設計上一般にトランジスタQ1 の許容損失
は突入電流を抑制する時の消費電力により規定されてし
まうが、本実施例の回路では、トランジスタQ1 として
より許容損失の小さい素子を使うことが可能となる。
【0065】(実施例19)実施例19を図22に示
す。本実施例は実施例17がAC電源、DC電源のどち
らでも適用可能とするために、電源と負荷の間にダイオ
ードブリッジDBを挿入したのに対して、DC電源のみ
を対象としてダイオードブリッジDBを省略したもので
ある。
【0066】動作は実施例17と同様に電源スイッチS
Wを投入後、一定期間トランジスタQ1 は活性領域で動
作して突入電流を抑制し、その後、トランジスタQ1
スイッチング動作をして降圧チョッパとして動作する。 (実施例20)実施例20を図23に示す。本実施例は
実施例18がAC電源、DC電源のどちらでも適用可能
とするために、電源と負荷の間にダイオードブリッジD
Bを挿入したのに対して、DC電源のみを対象としてダ
イオードブリッジDBを省略したものである。
【0067】動作は実施例18と同様に電源スイッチS
Wを投入後、一定期間トランジスタQ1 は活性領域で動
作して突入電流を抑制すると同時にチョッパとして働
き、トランジスタQ1 の単位時間当たりの損失を抑制
し、その後、トランジスタQ1 はスイッチング動作をし
て降圧チョッパとして動作する。 (実施例21)図24に実施例21を示す。本実施例
は、実施例17でトランジスタQ1 が並列回路Lのマイ
ナス側入力とダイオードブリッジDBのマイナス出力側
の間に挿入されていたのに対して、実施例8と同様ダイ
オードブリッジDBのプラス出力と並列回路Lのプラス
側入力の間に挿入したものである。
【0068】実施例17がトランジスタQ1 をグランド
側に接続したため、グランド電位が変動するが、本実施
例は、トランジスタQ1 はダイオードブリッジDBの2
次側の高圧側に入っているため、グランド電位が変動し
ないという特徴がある。 (実施例22)実施例22を図25に示す。本実施例
は、実施例18でトランジスタQ1 が並列回路Lのマイ
ナス側入力とダイオードブリッジDBのマイナス出力側
の間に挿入されていたのに対して、実施例8と同様ダイ
オードブリッジDBのプラス出力と並列回路Lのプラス
側入力の間に挿入したものである。
【0069】実施例18がトランジスタQ1 をグランド
側に接続したため、グランド電位が変動するが、本実施
例は、トランジスタQ1 はダイオードブリッジDBの2
次側の高圧側に入っているため、グランド電位が変動し
ないという特徴がある。 (実施例23)実施例23を図26に示す。本実施例
は、実施例19でトランジスタQ1 が並列回路Lのマイ
ナス側入力とダイオードブリッジDBのマイナス出力側
の間に挿入されていたのに対して、実施例8と同様ダイ
オードブリッジDBのプラス出力と並列回路Lのプラス
側入力の間に挿入したものである。
【0070】実施例19がトランジスタQ1 をグランド
側に接続したため、グランド電位が変動するが、本実施
例は、トランジスタQ1 はダイオードブリッジDBの2
次側の高圧側に入っているため、グランド電位が変動し
ないという特徴がある。 (実施例24)図27に実施例24を示す。本実施例
は、実施例20でトランジスタQ1 が並列回路Lのマイ
ナス側入力とダイオードブリッジDBのマイナス出力側
の間に挿入されていたのに対して、実施例8と同様ダイ
オードブリッジDBのプラス出力と並列回路Lのプラス
側入力の間に挿入したものである。
【0071】実施例20がトランジスタQ1 をグランド
側に接続したため、グランド電位が変動するが、本実施
例は、トランジスタQ1 はダイオードブリッジDBの2
次側の高圧側に入っているため、グランド電位が変動し
ないという特徴がある。以上、実施例17から24ま
で、トランジスタQ1 は電源投入後、一定時間経過後に
活性領域から飽和領域へ移行する例を示したが、いずれ
の実施例においても、実施例3等と同様入力電流値によ
り移行するタイミングを変えたり、実施例6等同様電源
電圧とキャパシタ電圧の差により移行するタイミングを
決めることもできる。
【0072】更に、実施例1から24までの全ての実施
例において、トランジスタQ1 としてバイポーラトラン
ジスタにより説明を行ったが、MOSFETやIGBT
等を用いることができる。なお、MOSFETを用いた
場合、実施例1から24の実施例の説明中、活性領域を
飽和領域、飽和領域を非飽和領域と読み換えるものとす
る。
【0073】また、いずれの負荷についても突入電流の
原因となる平滑キャパシタを含む機器であれば、いずれ
の負荷においても本発明を適用できることはもちろんで
ある。
【0074】
【発明の効果】本発明によれば、交流電源を整流した脈
流あるいは直流電源と、平滑キャパシタを含む負荷回路
との間に制御端子を有し完全にオンする領域とそうでな
い領域を有する半導体素子を挿入し、上記半導体素子を
制御する制御回路とからなる電源回路において、電源投
入後、設定期間上記半導体素子を完全にオンしない領域
で動作させて負荷に流れ込む電流を設定値以下に抑制す
る突入電流抑制期間を有し、突入電流抑制期間を越える
と上記半導体素子を完全にオンする領域で動作させる制
御手段を設けたものであるから、交流電源、直流電源い
ずれの電源入力に対しても電源投入時に平滑キャパシタ
に流入する突入電流を抑制することができる。さらに、
大型の抵抗素子が不要で、信頼性の確保、機器の小型化
及びコストダウンが可能となるという効果を奏するもの
である。
【0075】また、請求項2においては、上記突入電流
抑制期間を、負荷に流れ込む電流値が設定値以上の時で
あるとしていることで、半導体素子が完全にオンしない
領域で動作させて突入電流を抑制し、設定値以下の時は
半導体素子は完全にオンする領域で動作させて、半導体
素子のロスを抑制することができる。更に、請求項3に
おいては、上記突入電流抑制期間を、上記電源電圧と上
記平滑キャパシタとの電圧差が設定値以上の時であると
していることにより、負荷が変動して突入電流の流れる
期間が変化するような場合にも対応が可能となり、ま
た、負荷電流を抑制する期間を必要最小限に制御するこ
とができる。
【0076】また、請求項4では、上記電源電圧が脈流
電圧であり、この電圧がゼロボルト付近の設定電圧にな
るときには、上記半導体素子が上記突入電流抑制期間内
であっても完全にオンする領域に移行させるようにして
いることで、直流電源では実施例1と同様に一定期間半
導体素子が完全にオンしない活性領域で動作し、突入電
流を抑制し、交流電源ではゼロクロスすると直ちに完全
にオンさせる飽和領域に移行することによって、半導体
素子が活性領域で動作する期間を短縮し、平滑用キャパ
シタの充電時間を短縮することができる。
【0077】また、請求項5においては、上記半導体素
子がチョッパ回路のスイッチング素子を兼ねたものであ
るから、半導体素子が飽和領域に移行後は、チョッパ動
作を行わせて、交流電源時に入力電流歪みを防止した
り、チョッパの働きをさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の突入電流抑制回路の具体回
路図である。
【図2】同上の実施例2の突入電流抑制回路の具体回路
図である。
【図3】同上の実施例3の突入電流抑制回路の具体回路
図である。
【図4】同上の実施例4の突入電流抑制回路の具体回路
図である。
【図5】同上の実施例5の突入電流抑制回路の具体回路
図である。
【図6】同上の実施例6の突入電流抑制回路の具体回路
図である。
【図7】同上の実施例7の突入電流抑制回路の具体回路
図である。
【図8】同上の実施例8の突入電流抑制回路の具体回路
図である。
【図9】同上の実施例9の突入電流抑制回路の具体回路
図である。
【図10】同上の実施例10の突入電流抑制回路の具体
回路図である。
【図11】同上の実施例11の突入電流抑制回路の具体
回路図である。
【図12】同上の実施例12の突入電流抑制回路の具体
回路図である。
【図13】同上の実施例13の突入電流抑制回路の具体
回路図である。
【図14】同上の実施例14の突入電流抑制回路の具体
回路図である。
【図15】同上の実施例15の突入電流抑制回路の具体
回路図である。
【図16】同上の図15の動作説明図である。
【図17】同上の実施例16の突入電流抑制回路の具体
回路図である。
【図18】同上の実施例17の突入電流抑制回路の具体
回路図である。
【図19】同上の図18の動作説明図である。
【図20】同上の実施例18の突入電流抑制回路の具体
回路図である。
【図21】同上の図20の動作説明図である。
【図22】同上の実施例19の突入電流抑制回路の具体
回路図である。
【図23】同上の実施例20の突入電流抑制回路の具体
回路図である。
【図24】同上の実施例21の突入電流抑制回路の具体
回路図である。
【図25】同上の実施例22の突入電流抑制回路の具体
回路図である。
【図26】同上の実施例23の突入電流抑制回路の具体
回路図である。
【図27】同上の実施例24の突入電流抑制回路の具体
回路図である。
【図28】第1の従来例の突入電流抑制回路の具体回路
図である。
【図29】第2の従来例の突入電流抑制回路の具体回路
図である。
【符号の説明】
PS 電源 DB ダイオードブリッジ L 並列回路 Z 負荷 C0 平滑用キャパシタ Q1 トランジスタ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年3月22日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0036
【補正方法】変更
【補正内容】
【0036】(実施例6)図6は実施例6を示すもので
ある。実施例1が電源投入後、キャパシタC1 、抵抗R
4 の時定数で決まる一定期間トランジスタQ1 が突入電
流を抑制し、それ以降はトランジスタQ1 が完全にオン
するのに対して、本実施例は、突入電流の大きさがキャ
パシタに印加される電圧と相関があることに着目して、
電源からの入力電圧Vinと平滑用キャパシタC0 の電
圧VC0の差電圧(従って、トランジスタQ1 のコレクタ
・エミッタ間電圧VCE1 )を検出する手段を備えて、上
記電圧VCE1 が設定値を越えると、トランジスタQ1
活性領域で動作して突入電流を抑制し、設定値以下の時
には、トランジスタQ1 は飽和領域で動作してロスを抑
制するように動作することに特徴がある。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0042
【補正方法】変更
【補正内容】
【0042】実施例1のトランジスタQ1 をグランド側
に接続したためグランド電位が変動するが、本実施例
は、トランジスタQ1 はダイオードブリッジDBの2次
側の高圧側に入っているため、グランド電位が変動しな
いという特徴がある。 (実施例9)実施例9を図9に示す。本実施例は、実施
例2でトランジスタQ1 が並列回路Lのマイナス側入力
直流電源Eのマイナス出力側の間に挿入されていたの
に対して、実施例8と同様直流電源Eのプラス出力と並
列回路Lのプラス側入力の間に挿入したものである。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0043
【補正方法】変更
【補正内容】
【0043】実施例2がトランジスタQ1 をグランド側
に接続したため、グランド電位が変動するが、本実施例
は、トランジスタQ1 直流電源Eのプラス側に入って
いるため、グランド電位が変動しないという特徴があ
る。 (実施例10)図10は実施例10を示すものである。
本実施例は、実施例3でトランジスタQ1 が並列回路L
のマイナス側入力とダイオードブリッジDBのマイナス
出力側の間に挿入されていたのに対して、実施例8と同
様ダイオードブリッジDBのプラス出力と並列回路Lの
プラス側入力の間に挿入したものである。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0044
【補正方法】変更
【補正内容】
【0044】実施例3がトランジスタQ1 をグランド側
に接続したため、グランド電位が変動するが、本実施例
は、トランジスタQ1 はダイオードブリッジDBの2次
側の高圧側に入っているため、グランド電位が変動しな
いという特徴がある。 (実施例11)実施例11を図11に示す。本実施例
は、実施例4でトランジスタQ1 が並列回路Lのマイナ
ス側入力と直流電源Eのマイナス出力側の間に挿入され
ていたのに対して、実施例8と同様直流電源Eのプラス
出力と並列回路Lのプラス側入力の間に挿入したもので
ある。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0045
【補正方法】変更
【補正内容】
【0045】実施例4がトランジスタQ1 をグランド側
に接続したため、グランド電位が変動するが、本実施例
は、トランジスタQ1 直流電源Eのプラス側に入って
いるため、グランド電位が変動しないという特徴があ
る。 (実施例12)実施例12を図12に示す。本実施例
は、実施例5でトランジスタQ1 が並列回路Lのマイナ
ス側入力とダイオードブリッジDBのマイナス出力側の
間に挿入されていたのに対して、実施例8と同様ダイオ
ードブリッジDBのプラス出力と並列回路Lのプラス側
入力の間に挿入したものである。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0047
【補正方法】変更
【補正内容】
【0047】実施例6がトランジスタQ1 をグランド側
に接続したため、グランド電位が変動するが、本実施例
は、トランジスタQ1 はダイオードブリッジDBの2次
側の高圧側に入っているため、グランド電位が変動しな
いという特徴がある。 (実施例14)実施例14を図14に示す。本実施例
は、実施例7でトランジスタQ1 が並列回路Lのマイナ
ス側入力と直流電源Eのマイナス出力側の間に挿入され
ていたのに対して、実施例8と同様直流電源Eのプラス
出力と並列回路Lのプラス側入力の間に挿入したもので
ある。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0048
【補正方法】変更
【補正内容】
【0048】実施例7がトランジスタQ1 をグランド側
に接続したため、グランド電位が変動するが、本実施例
は、トランジスタQ1 直流電源Eのプラス側に入って
いるため、グランド電位が変動しないという特徴があ
る。 (実施例15)実施例15を図15に示す。本実施例
は、実施例1等と同様AC又はDCのいずれの電源入力
に対しても電源投入時にトランジスタQ1 により突入電
流を抑制するものであるが、DC入力の場合には、実施
例1と同様、一定期間トランジスタQ1 を活性領域で動
作させて突入電流を抑制し、この期間を過ぎると、トラ
ンジスタQ1 を飽和領域で動作させてトランジスタQ1
を完全にオンさせてロスを抑制する。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0052
【補正方法】変更
【補正内容】
【0052】図16(b)に示すように、DC電源のと
きは、常に抵抗R9 の両端電圧Vsがゼロクロス検出閾
値よりも高いため、実施例1と同様キャパシタC1 は常
に、R4 +R5 ,C1 の時定数で充電されて、トランジ
スタQ4 がオフしている間はトランジスタQ1 は活性領
域で動作して突入電流を抑制し、トランジスタQ4 がオ
ンするまでキャパシタC1 が充電されると、トランジス
タQ1 は完全にオンして、トランジスタQ1 のロスを抑
制する。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0053
【補正方法】変更
【補正内容】
【0053】一方、図16(a)に示すように、AC電
源のときは、抵抗R9 の両端電圧Vsがゼロクロス検出
閾値よりも高いときは、トランジスタQ6 がオンして、
キャパシタC1 は、R4 +R5 ,C1 の時定数で充電さ
れるが、抵抗R9 の両端電圧Vsがゼロクロス検出閾値
よりも低くなると、ツエナーダイオードZD、トランジ
スタQ6 がオフして、トランジスタQ5 がオンすること
によりフォトカプラPC2 がオンして、キャパシタC1
は抵抗R4 ,キャパシタC1 の時定数で充電される。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0069
【補正方法】変更
【補正内容】
【0069】実施例18がトランジスタQ1 をグランド
側に接続したため、グランド電位が変動するが、本実施
例は、トランジスタQ1 はダイオードブリッジDBの2
次側の高圧側に入っているため、グランド電位が変動し
ないという特徴がある。 (実施例23)実施例23を図26に示す。本実施例
は、実施例19でトランジスタQ1 が並列回路Lのマイ
ナス側入力と直流電源Eのマイナス出力側の間に挿入さ
れていたのに対して、実施例8と同様直流電源Eのプラ
ス出力と並列回路Lのプラス側入力の間に挿入したもの
である。
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0070
【補正方法】変更
【補正内容】
【0070】実施例19がトランジスタQ1 をグランド
側に接続したため、グランド電位が変動するが、本実施
例は、トランジスタQ1 直流電源Eのプラス側に入っ
ているため、グランド電位が変動しないという特徴があ
る。 (実施例24)図27に実施例24を示す。本実施例
は、実施例20でトランジスタQ1 が並列回路Lのマイ
ナス側入力と直流電源Eのマイナス出力側の間に挿入さ
れていたのに対して、実施例8と同様直流電源Eのプラ
ス出力と並列回路Lのプラス側入力の間に挿入したもの
である。
【手続補正12】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0071
【補正方法】変更
【補正内容】
【0071】実施例20がトランジスタQ1 をグランド
側に接続したため、グランド電位が変動するが、本実施
例は、トランジスタQ1 直流電源Eのプラス側に入っ
ているため、グランド電位が変動しないという特徴があ
る。以上、実施例17から24まで、トランジスタQ1
は電源投入後、一定時間経過後に活性領域から飽和領域
へ移行する例を示したが、いずれの実施例においても、
実施例3等と同様入力電流値により移行するタイミング
を変えたり、実施例6等同様電源電圧とキャパシタ電圧
の差により移行するタイミングを決めることもできる。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流電源を整流した脈流あるいは直流電
    源と、平滑キャパシタを含む負荷回路との間に制御端子
    を有し完全にオンする領域とそうでない領域を有する半
    導体素子を挿入し、上記半導体素子を制御する制御回路
    とからなる電源回路において、電源投入後、設定期間上
    記半導体素子を完全にオンしない領域で動作させて負荷
    に流れ込む電流を設定値以下に抑制する突入電流抑制期
    間を有し、突入電流抑制期間を越えると上記半導体素子
    を完全にオンする領域で動作させる制御手段を設けたこ
    とを特徴とする突入電流抑制回路。
  2. 【請求項2】 上記突入電流抑制期間を、負荷に流れ込
    む電流値が設定値以上の時であるとしたことを特徴とす
    る請求項1記載の突入電流抑制回路。
  3. 【請求項3】 上記突入電流抑制期間を、上記電源電圧
    と上記平滑キャパシタとの電圧差が設定値以上の時であ
    るとしたことを特徴とする請求項1記載の突入電流抑制
    回路。
  4. 【請求項4】 上記電源電圧が脈流電圧であり、この電
    圧がゼロボルト付近の設定電圧になるときには、上記半
    導体素子が上記突入電流抑制期間内であっても完全にオ
    ンする領域に移行させるようにしたことを特徴とする請
    求項1記載の突入電流抑制回路。
  5. 【請求項5】 上記半導体素子がチョッパ回路のスイッ
    チング素子を兼ねたことを特徴とする請求項1記載の突
    入電流抑制回路。
  6. 【請求項6】 上記半導体素子がバイポーラトランジス
    タであり、上記完全にオンする領域が飽和領域であり、
    上記完全にオンしない領域が活性領域であるとしたこと
    を特徴とする請求項1記載の突入電流抑制回路。
  7. 【請求項7】 上記半導体素子がMOSFETであり、
    上記完全にオンする領域が非飽和領域であり、上記完全
    にオンしない領域が飽和領域であるとしたことを特徴と
    する請求項1記載の突入電流抑制回路。
JP1064193A 1993-01-26 1993-01-26 突入電流抑制回路 Withdrawn JPH06222845A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010104173A (ja) * 2008-10-24 2010-05-06 Juki Corp モータ駆動装置
JP2011004568A (ja) * 2009-06-22 2011-01-06 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置
JPWO2020090924A1 (ja) * 2018-11-02 2021-10-07 ローム株式会社 半導体ユニット、バッテリユニット、及び車両
US11909329B2 (en) 2018-11-02 2024-02-20 Rohm Co., Ltd. Semiconductor unit, semiconductor device, battery unit, and vehicle

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