JPH0662577A - Power device - Google Patents

Power device

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Publication number
JPH0662577A
JPH0662577A JP21106792A JP21106792A JPH0662577A JP H0662577 A JPH0662577 A JP H0662577A JP 21106792 A JP21106792 A JP 21106792A JP 21106792 A JP21106792 A JP 21106792A JP H0662577 A JPH0662577 A JP H0662577A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
smoothing capacitor
power supply
switching element
voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP21106792A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Sakata
勝美 坂田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP21106792A priority Critical patent/JPH0662577A/en
Publication of JPH0662577A publication Critical patent/JPH0662577A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Rectifiers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent rush current by a simple structure and to prevent re-rush current at the time of an instant stoppage of power, in a power device. CONSTITUTION:When turning on a commercial AC power supply 1, a switching element 8 is turned ON. Since a smoothing capacitor 3 having no storage of electric charge is nearly in a shorted condition, a large current tends to flow in a shunt resistor 5. However, when the current reaches a certain level, a light emitting diode 7a of a photo coupler 7 conducts and then a photo transistor 7b conducts and turns the switching element 8 OFF and thereby charging of the smoothing capacitor 3 is stopped. By repeating this operation, the smoothing capacitor 3 is charged little by little, with a peak of rush current being controlled. The current just after rectification is detected at real time and the charging current of the smoothing capacitor is controlled, so rush current can be prevented in a simple circuit configuration.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、商用の交流電源を直流
に変換する電源装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device for converting a commercial AC power supply into a direct current.

【0002】[0002]

【従来の技術】以下、従来の電源装置の突入電流防止回
路について図3を参照しながら説明する。
2. Description of the Related Art A conventional inrush current prevention circuit for a power supply device will be described below with reference to FIG.

【0003】図3は、従来の電源装置の突入電流防止回
路を示す回路図である。1は商用の交流電源、2は整流
の為のダイオードブリッジ、3は平滑コンデンサであ
り、交流電源1の電圧をダイオードブリッジ2によって
整流し、更に平滑コンデンサ3によって平滑し、負荷装
置4へ直流電圧を供給している。11は突入電流防止抵
抗、12は突入電流防止抵抗11の両端を短絡するため
のリレーである。13はリレー12を駆動する為の電圧
を作り出すリレー用電源回路であり、14はリレー12
の開閉を制御する回路である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a rush current prevention circuit of a conventional power supply device. Reference numeral 1 is a commercial AC power supply, 2 is a diode bridge for rectification, and 3 is a smoothing capacitor. The voltage of the AC power supply 1 is rectified by the diode bridge 2, further smoothed by the smoothing capacitor 3, and a DC voltage is applied to the load device 4. Is being supplied. Reference numeral 11 is a rush current prevention resistor, and 12 is a relay for short-circuiting both ends of the rush current prevention resistor 11. Reference numeral 13 is a relay power supply circuit that generates a voltage for driving the relay 12, and 14 is a relay 12
It is a circuit that controls the opening and closing of.

【0004】以上のように構成された電源装置につい
て、その動作を説明する。商用の交流電源1を投入する
と、電荷の蓄積のない平滑コンデンサ3は短絡に近い状
態であるので、多大な電流がダイオードブリッジ2を流
れようとする。しかし突入電流防止抵抗11が挿入され
ているので、抵抗値に反比例した電流となる。従って突
入電流防止抵抗11の値を適当に選べば電源投入時の突
入電流のピークはある程度抑えられる。この突入電流の
ピークをある程度抑えないと、ブレーカやヒューズ等の
遮断につながることがある。
The operation of the power supply device configured as described above will be described. When the commercial AC power supply 1 is turned on, the smoothing capacitor 3 having no charge accumulation is in a state close to a short circuit, so that a large amount of current tends to flow through the diode bridge 2. However, since the inrush current prevention resistor 11 is inserted, the current is inversely proportional to the resistance value. Therefore, if the value of the inrush current prevention resistor 11 is appropriately selected, the peak of the inrush current when the power is turned on can be suppressed to some extent. Unless the peak of the inrush current is suppressed to some extent, the breaker, fuse, etc. may be cut off.

【0005】次に、平滑コンデンサ3が充電されると、
リレー用電源回路13によってリレー駆動用の電圧が発
生し、リレー制御回路14を通してリレー12を閉じ
る。この後の電流は突入電流防止抵抗11をバイパスし
て流れることになるので、突入電流防止抵抗11の発熱
は電源投入時に限られることになる。
Next, when the smoothing capacitor 3 is charged,
A voltage for driving the relay is generated by the relay power supply circuit 13, and the relay 12 is closed through the relay control circuit 14. Since the current thereafter flows by bypassing the inrush current prevention resistor 11, the heat generation of the inrush current prevention resistor 11 is limited when the power is turned on.

【0006】このように従来の突入電流防止回路は、電
源投入直後の電流の波高値を大型の突入電流防止抵抗1
1で押さえた後、リレー12を「オン」し通常の動作に
入る構成である。
As described above, in the conventional inrush current prevention circuit, the peak value of the current immediately after the power is turned on is determined by the large inrush current prevention resistor 1.
After being pressed by 1, the relay 12 is turned "on" to start normal operation.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このような従来の電源
装置の突入電流防止回路では、リレー駆動用の電源と制
御回路を必要とするので、回路が複雑になりコストアッ
プとなる。また商用交流電源の瞬時停電の場合、一旦商
用交流電源の電圧が落ち、リレーが「オフ」しないまま
すぐに復電する事があり、このような場合には再突入電
流がリレーを通して流れるので、その電流のピークは大
きいものになるという問題を有していた。
Such a conventional inrush current prevention circuit for a power supply device requires a power supply and a control circuit for driving a relay, which complicates the circuit and increases the cost. Also, in the case of an instantaneous power failure of the commercial AC power supply, the voltage of the commercial AC power supply may drop once and the relay may immediately recover without being turned off.In such a case, re-rush current flows through the relay, There was a problem that the peak of the current was large.

【0008】本発明は上記課題を解決するもので、簡単
な回路構成で突入電源を防止し、瞬時停電時の再突入電
流の問題も解決することを目的としている。
The present invention is intended to solve the above problems, and it is an object of the present invention to prevent an inrush power source with a simple circuit configuration and solve the problem of re-inrush current at the time of momentary power failure.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決する為
に本発明の電源装置の突入電流防止回路は、整流直後の
電流値を検出する為のシャント抵抗と、平滑コンデンサ
につながるラインを遮断する為のスイッチング素子とを
有し、シャント抵抗に並列にフォトカプラの発光ダイオ
ード(発光素子)を接続し、同フォトカプラの受光素子
の出力信号に従って前記スイッチング素子を駆動して平
滑コンデンサにつながるラインを遮断するように構成し
た。
In order to solve the above problems, the inrush current prevention circuit of the power supply device of the present invention shuts off the line connected to the shunt resistor for detecting the current value immediately after rectification and the smoothing capacitor. A line for connecting a smoothing capacitor by driving a light emitting diode (light emitting element) of a photocoupler in parallel with a shunt resistor and driving the switching element according to the output signal of the light receiving element of the photocoupler. Configured to shut off.

【0010】[0010]

【作用】上記構成により、シャント抵抗を電流が流れる
と、その両端に電流に比例した電圧が発生する。そして
その電圧値がある値を越えるとフォトカプラの発光ダイ
オードが導通し、フォトカプラの受光素子の出力信号に
よって平滑コンデンサに直列に接続されているスイッチ
ング素子を「オフ」する。すると平滑コンデンサへの充
電がストップされ突入電流が制限されたことになる。
With the above structure, when a current flows through the shunt resistor, a voltage proportional to the current is generated across the shunt resistor. Then, when the voltage value exceeds a certain value, the light emitting diode of the photocoupler becomes conductive, and the switching element connected in series with the smoothing capacitor is turned "off" by the output signal of the light receiving element of the photocoupler. Then, charging of the smoothing capacitor is stopped and the inrush current is limited.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の一実施例について図1を参照
しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0012】図1は本発明の突入電流防止回路の実施例
を示す回路図である。図1において、1は商用の交流電
源を示し、ダイオードブリッジ2によってこれを整流し
ている。更に、平滑コンデンサ3によって平滑し、負荷
装置4へ直流電圧を供給している。5はダイオードブリ
ッジ2と平滑コンデンサ3の間に挿入されたシャント抵
抗である。このシャント抵抗5の両端に、流れる電流に
比例した電圧が生じる事となる。6はシャント抵抗5の
両端に発生した電圧を分圧する抵抗であり、検出電流値
の設定を行う。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the inrush current prevention circuit of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a commercial AC power source, which is rectified by a diode bridge 2. Further, it is smoothed by the smoothing capacitor 3, and a DC voltage is supplied to the load device 4. Reference numeral 5 is a shunt resistor inserted between the diode bridge 2 and the smoothing capacitor 3. A voltage proportional to the flowing current is generated across the shunt resistor 5. Reference numeral 6 is a resistor that divides the voltage generated across the shunt resistor 5 and sets the detected current value.

【0013】7はフォトカプラである。7aはフォトカ
プラ7の発光ダイオード、7bはフォトカプラ7のフォ
トトランジスタである。発光ダイオード7aはある電圧
以上になると導通して発光し、その光をフォトトランジ
スタ7bが受ける事となる。8は平滑コンデンサ3に直
列に接続されたスイッチング素子である。フォトトラン
ジスタ7bはスイッチング素子8のベースとGNDとの
間に接続されている。9は帰還ダイオードであり、平滑
コンデンサ3の放電時にはこの帰還ダイオード9を通し
て電流が流れる。10はスイッチング素子8のベースに
所定の電流を供給するためのベース抵抗である。
Reference numeral 7 is a photocoupler. Reference numeral 7a is a light emitting diode of the photocoupler 7, and 7b is a phototransistor of the photocoupler 7. The light emitting diode 7a conducts and emits light when the voltage exceeds a certain voltage, and the phototransistor 7b receives the light. A switching element 8 is connected in series with the smoothing capacitor 3. The phototransistor 7b is connected between the base of the switching element 8 and GND. Reference numeral 9 is a feedback diode, and a current flows through the feedback diode 9 when the smoothing capacitor 3 is discharged. Reference numeral 10 is a base resistor for supplying a predetermined current to the base of the switching element 8.

【0014】以下、動作を説明する。商用の交流電源1
を投入すると、ベース抵抗10に電流が流れ、スイッチ
ング素子8が「オン」する。すると、電荷の蓄積のない
平滑コンデンサ3は短絡に近い状態であるから、多大な
電流がシャント抵抗5を流れようとする。しかし、ある
電流値になるとフォトカプラ7の発光ダイオード7aが
導通して発光し、それに従ってフォトトランジスタ7b
が導通してスイッチング素子8のベースをGNDに短絡
させる。するとスイッチング素子8が「オフ」し、平滑
コンデンサ3への充電がストップする。
The operation will be described below. Commercial AC power supply 1
When is turned on, a current flows through the base resistor 10 and the switching element 8 is turned “on”. Then, since the smoothing capacitor 3 having no charge accumulated is in a state close to a short circuit, a large amount of current tries to flow through the shunt resistor 5. However, when a certain current value is reached, the light emitting diode 7a of the photocoupler 7 conducts and emits light, and accordingly the phototransistor 7b
Conducts to short-circuit the base of the switching element 8 to GND. Then, the switching element 8 is turned "off", and the charging of the smoothing capacitor 3 is stopped.

【0015】次にシャント抵抗5を流れる電流がある値
より小さくなると、発光ダイオード7aおよびフォトト
ランジスタ7bは「オフ」し、スイッチング素子8が再
び「オン」する。
When the current flowing through the shunt resistor 5 becomes smaller than a certain value, the light emitting diode 7a and the phototransistor 7b are turned "off" and the switching element 8 is turned "on" again.

【0016】以上の動作を繰り返すことにより、突入電
流のピークを押さえながら平滑コンデンサ3を少しずつ
充電していくことが可能になる。
By repeating the above operation, it becomes possible to gradually charge the smoothing capacitor 3 while suppressing the peak of the inrush current.

【0017】図1の電源投入直後のA点の電圧(Vc)
と平滑コンデンサ3を流れる電流(Ic)の波形を図に
表わすと図2のようになる。つまり、電流制限値レベル
以上に電流が流れようとすると、平滑コンデンサ3に直
列に接続されたトランジスタ8を「オフ」するので、そ
れ以上の電流は流れない。また、電流が制限値レベル以
下になると再び平滑コンデンサ3への充電が始まる。こ
のように平滑コンデンサ3へ流れる電流の波形は台形状
となる。
The voltage (Vc) at point A immediately after the power is turned on in FIG.
The waveform of the current (Ic) flowing through the smoothing capacitor 3 is shown in FIG. In other words, when a current exceeds the current limit value level, the transistor 8 connected in series to the smoothing capacitor 3 is turned off, so that no more current flows. Further, when the current falls below the limit value level, charging of the smoothing capacitor 3 starts again. Thus, the waveform of the current flowing to the smoothing capacitor 3 has a trapezoidal shape.

【0018】このような構成にすると、ダイオードブリ
ッジ2の電流値定格を下げることができ、コストダウン
になるという利点がある。また大電力用の電源装置は商
用の交流電源1とダイオードブリッジ2との間にブレー
カを接続するが、以上の実施例が示すように電流のピー
ク値が低いと、ブレーカの電流値定格を下げることがで
き、トータル的にコストダウンになる。
With such a structure, the current value rating of the diode bridge 2 can be lowered, which has the advantage of cost reduction. Further, a power supply device for high power has a breaker connected between the commercial AC power supply 1 and the diode bridge 2. However, if the peak value of the current is low as shown in the above embodiments, the current value rating of the breaker is lowered. It is possible to reduce the total cost.

【0019】また、図2に示すように平滑コンデンサ3
へ流れる電流の波形は台形状であり、電圧の半周期の間
において電流が流れる時間が長い。本実施例ではこのよ
うに電流が流れるように構成したので、電源側から電源
装置を見た場合の力率を向上させる事ができる。
Further, as shown in FIG. 2, the smoothing capacitor 3
The waveform of the current flowing to is trapezoidal, and the current flows for a long time during a half cycle of the voltage. In this embodiment, since the current flows in this way, the power factor when the power supply device is viewed from the power supply side can be improved.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、整流直後
の電流をリアルタイムで検出しその値によって平滑コン
デンサの充電電流を制御しているので、簡単な回路構成
で突入電流の防止が可能になり、コストダウンが実現で
きる。さらに、リレー方式で問題になる瞬時停電時の再
突入電流も押さえることができる。
As described above, according to the present invention, since the current immediately after rectification is detected in real time and the charging current of the smoothing capacitor is controlled by the value, the inrush current can be prevented with a simple circuit configuration. Therefore, cost reduction can be realized. Furthermore, the re-rush current at the moment of a power failure, which is a problem with the relay method, can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の電源装置の突入電流防止回
路を示す回路図
FIG. 1 is a circuit diagram showing a rush current prevention circuit of a power supply device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施例の突入電流防止回路の動作を示す波形
FIG. 2 is a waveform diagram showing the operation of the inrush current prevention circuit of the same embodiment.

【図3】従来の電源装置の突入電流防止回路を示す回路
FIG. 3 is a circuit diagram showing a rush current prevention circuit of a conventional power supply device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 交流電源 2 ダイオードブリッジ 3 平滑コンデンサ 4 負荷 5 シャント抵抗 6 分圧抵抗 7 フォトカプラ 7a 発光ダイオード 7b フォトトランジスタ 8 スイッチング素子 9 帰還ダイオード 10 ベース抵抗 1 AC power supply 2 Diode bridge 3 Smoothing capacitor 4 Load 5 Shunt resistance 6 Voltage dividing resistance 7 Photocoupler 7a Light emitting diode 7b Phototransistor 8 Switching element 9 Feedback diode 10 Base resistance

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】交流電圧を整流する整流手段と、前記整流
手段によって整流された電圧を平滑して負荷装置へ直流
電圧を供給するための平滑コンデンサと、前記整流手段
から前記平滑コンデンサへ流れ込む電流を検出する電流
検出手段と、前記平滑コンデンサに直列に接続したスイ
ッチング素子とを備え、前記電流検出手段の検出出力に
応じて前記スイッチング素子を開閉するように構成した
ことを特徴とする電源装置。
1. A rectifying means for rectifying an AC voltage, a smoothing capacitor for smoothing the voltage rectified by the rectifying means to supply a DC voltage to a load device, and a current flowing from the rectifying means to the smoothing capacitor. And a switching element connected in series with the smoothing capacitor, and configured to open and close the switching element according to a detection output of the current detecting means.
【請求項2】電流検出手段は、抵抗とそれに並列に接続
されたフォトカプラによって構成されたことを特徴とす
る請求項1記載の電源装置。
2. The power supply device according to claim 1, wherein the current detecting means is composed of a resistor and a photocoupler connected in parallel with the resistor.
JP21106792A 1992-08-07 1992-08-07 Power device Pending JPH0662577A (en)

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JP (1) JPH0662577A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1091478A2 (en) * 1999-10-06 2001-04-11 Hitachi, Ltd. Inverter device and motor driving device provided with rush preventing circuit
JP2011178244A (en) * 2010-02-26 2011-09-15 Nsk Ltd Electric power steering device
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JP2017055481A (en) * 2015-09-07 2017-03-16 ジョンソンコントロールズ ヒタチ エア コンディショニング テクノロジー(ホンコン)リミテッド Dc power supply unit and air conditioner
JP2020096527A (en) * 2015-09-07 2020-06-18 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 Dc power supply unit and air conditioner

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