JPH08205531A - Dc power supply device - Google Patents

Dc power supply device

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JPH08205531A
JPH08205531A JP728295A JP728295A JPH08205531A JP H08205531 A JPH08205531 A JP H08205531A JP 728295 A JP728295 A JP 728295A JP 728295 A JP728295 A JP 728295A JP H08205531 A JPH08205531 A JP H08205531A
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JP
Japan
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power supply
voltage
circuit
output voltage
current
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Application number
JP728295A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Suzuki
康司 鈴木
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH08205531A publication Critical patent/JPH08205531A/en
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Abstract

PURPOSE: To prevent abnormal low voltage of an output voltage generated at the time of rising by providing a soft start control circuit for changing the rise time of a soft start circuit at the same time when a current starts flowing to operate so that the output voltage rises at a uniform rate. CONSTITUTION: When a voltage value detected by a current detecting resistor 24 exceeds the output voltage value of a current detecting reference power supply 26, an error amplifier 27 amplifies the potential difference to bring a transistor 28 into the conduction state. The transistor 28 increases a current which flows into a capacitor 14 through a current limiting resistor 29 in accordance with the output voltage value of the error amplifier 27 to accelerate the drop of a signal voltage sent to a comparator 17. Therefore, at the same time when a load current starts flowing, a pulse width is expanded to be wider than the ON width of a switching transistor by an ordinary soft start circuit and more energy than an ordinary one is supplied to a load device 22. Therefore, the output voltage can rise at a constant rate and a low voltage abnormality is prevented from being generated.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、ディジタル系の集積
回路を多く備えた負荷装置など、直流電源装置から供給
する電圧が、ある一定値を越えると同時に負荷電流が流
れ始めるような負荷装置に、安定した電力を供給し、供
給する電源電圧が低下する時に負荷側の保護を目的に電
圧低下予告信号を送信したり、電源の出力を停止あるい
は強制的に低下させるよう働く低電圧保護回路を備え、
さらに、電源立上げ時にソフトスタート機能を備えてい
る高信頼性直流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 load device such as a load device including many digital integrated circuits, in which a load current starts flowing at the same time when a voltage supplied from a DC power supply exceeds a certain value. , A low-voltage protection circuit that supplies stable power and sends a voltage drop warning signal for the purpose of protecting the load side when the power supply voltage to be supplied drops, or that stops or forcibly reduces the output of the power supply. Prepare,
Further, the present invention relates to a highly reliable DC power supply device having a soft start function when the power supply is turned on.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は従来の直流電源装置を示すもの
で、図7において、1は直流電源、2は入力コンデン
サ、3は電力変換用のトランス、4はスイッチングトラ
ンジスタ、5はトランジスタ4を駆動する駆動回路、6
は整流用ダイオード、7は平滑用チョークコイル、8は
平滑用コンデンサ、9は出力電圧を制御する電圧制御回
路、10は直流電源装置の起動時に発生する入力の突入
電流や出力電圧の過渡的な過電圧現象(以下オーバーシ
ュートと言う)が起こらぬよう出力電圧をゆっくり立上
げるソフトスタート回路、11は直流電源装置内で使用
している基準電源、12,13,14はソフトスタート
回路を構成する抵抗とコンデンサ、15は電圧制御回路
内の誤差増幅器、16は電圧制御回路内でノコギリ波を
発生している発振器、17,18は電圧制御回路内の比
較器、19は電圧制御回路内で比較器17と18の出力
の論理積を取って出力する論理回路(以下AND回路と
言う)、20は電圧制御回路内の出力トランジスタ、2
1は電圧制御用の基準電源、22は入力電圧が一定値以
上になると電流を流し始める負荷装置、23は低電圧保
護回路である。
2. Description of the Related Art FIG. 7 shows a conventional DC power supply device. In FIG. 7, 1 is a DC power supply, 2 is an input capacitor, 3 is a transformer for power conversion, 4 is a switching transistor, 5 is a transistor 4. Drive circuit to drive, 6
Is a rectifying diode, 7 is a smoothing choke coil, 8 is a smoothing capacitor, 9 is a voltage control circuit for controlling the output voltage, and 10 is an input inrush current generated when the DC power supply device is started up or a transient output voltage. A soft start circuit that slowly raises the output voltage so that an overvoltage phenomenon (hereinafter referred to as overshoot) does not occur, 11 is a reference power supply used in the DC power supply device, and 12, 13 and 14 are resistors that configure the soft start circuit. And a capacitor, 15 is an error amplifier in the voltage control circuit, 16 is an oscillator generating a sawtooth wave in the voltage control circuit, 17 and 18 are comparators in the voltage control circuit, 19 is a comparator in the voltage control circuit. A logical circuit (hereinafter referred to as an AND circuit) that obtains the logical product of the outputs of 17 and 18 and outputs it, 20 is an output transistor in the voltage control circuit, 2
Reference numeral 1 is a reference power source for voltage control, 22 is a load device that starts to flow current when the input voltage exceeds a certain value, and 23 is a low voltage protection circuit.

【0003】図8は図7に示した従来装置の動作の概略
を示したもので、アは発振器16の出力電圧波形とソフ
トスタート回路10から送られてくる電圧信号波形を示
した図、イは発振器16の出力電圧波形と誤差増幅器1
5の出力電圧波形を示した図、ウは比較器17の出力電
圧波形を示した図、エは比較器18の出力電圧波形を示
した図、オはAND回路19の出力電圧波形を示した
図、カは負荷電流を示した図、キは直流電源装置の出力
電圧を示した図である。
FIG. 8 shows an outline of the operation of the conventional device shown in FIG. 7, where a is a diagram showing the output voltage waveform of the oscillator 16 and the voltage signal waveform sent from the soft start circuit 10, Is the output voltage waveform of the oscillator 16 and the error amplifier 1
5 shows the output voltage waveform of No. 5, C shows the output voltage waveform of the comparator 17, D shows the output voltage waveform of the comparator 18, and E shows the output voltage waveform of the AND circuit 19. In the figure, F is a diagram showing the load current, and K is a diagram showing the output voltage of the DC power supply device.

【0004】次に図7に示す従来装置の動作について説
明する。図7に示した直流電源装置は現在最も多く利用
されているスイッチング方式の電源である。その動作
は、トランジスタ4がオン/オフしてトランス3の1次
側にパルス電流を流すことによって、トランス3の2次
側に電力を伝送し、トランス3の2次側に発生した電力
を整流ダイオード6によって整流した後、平滑用チョー
クコイル7を介し、平滑用コンデンサ8に蓄え、所定の
直流電圧(Vout )として負荷装置22へ供給される。
電圧制御回路9はコンデンサ8の両端の電圧を検出し、
電圧が低下するとトランジスタ4のオン幅を広くし、電
圧が上昇するとオン幅を狭くするようトランジスタ駆動
回路5へ信号を送る。よって、トランジスタ4のスイッ
チングのオン/オフ比を制御することで常にコンデンサ
8の両端の電圧を一定にするよう動作している。また、
ソフトスタート回路10は、直流電源装置が起動する
際、出力電圧(Vout )が0ボルトであるためにトラン
ジスタ4のオン幅がいきなり最大となって、コンデンサ
8に向かって過大な突入電流が流れないようにトランジ
スタ4のオン幅が徐々に広がるよう制御し、Vout が所
定の電圧値まで上昇する時に制御系の遅れから発生する
出力電圧のオーバーシュートをも抑えている。また、低
電圧保護回路23はVout が負荷装置22が動作可能と
なる電圧値(Vmi n )を越えた後、直流電源装置または
負荷装置22が異常を起こし、Vout がVmin 以下にな
ってしまった時に負荷装置22がデータの保持や負荷装
置22自身の保護ができるよう電圧低下の予告信号を出
力するとともに、電源出力ラインおよび負荷装置22内
での短絡故障を想定して直流電源装置を停止させたり、
電圧、電流のどちらか、あるいは両方を強制的に低下さ
せる働きをするものである。
Next, the operation of the conventional apparatus shown in FIG. 7 will be described. The DC power supply device shown in FIG. 7 is a switching power supply which is most frequently used at present. The operation is such that the transistor 4 is turned on / off and a pulse current is passed through the primary side of the transformer 3, thereby transmitting power to the secondary side of the transformer 3 and rectifying the power generated on the secondary side of the transformer 3. After being rectified by the diode 6, it is stored in the smoothing capacitor 8 via the smoothing choke coil 7 and supplied to the load device 22 as a predetermined DC voltage (V out ).
The voltage control circuit 9 detects the voltage across the capacitor 8,
A signal is sent to the transistor drive circuit 5 so as to widen the ON width of the transistor 4 when the voltage drops and narrow the ON width when the voltage rises. Therefore, by controlling the on / off ratio of switching of the transistor 4, the voltage across the capacitor 8 is always kept constant. Also,
Since the output voltage (V out ) of the soft start circuit 10 is 0 V when the DC power supply device is started, the ON width of the transistor 4 suddenly becomes the maximum and an excessive rush current flows toward the capacitor 8. The ON width of the transistor 4 is controlled so as to gradually increase so that the output voltage does not overshoot due to the delay of the control system when V out rises to a predetermined voltage value. Further, after the low voltage protection circuit 23 that exceeds the voltage value V out is the load device 22 are operable to (V mi n), a DC power supply or the load device 22 is abnormally, V out is below V min In the event of a failure, the load device 22 outputs a warning signal of a voltage drop so that the load device 22 can retain the data and protect the load device 22 itself, and a DC power supply is assumed assuming a short circuit failure in the power supply output line and the load device 22. Stop the device,
It works to forcibly reduce either or both of voltage and current.

【0005】さらに、ソフトスタート回路の動作を図8
を用いて詳細に説明する。誤差増幅器15は、直流電源
装置の出力電圧(Vout )と電圧制御用の基準電源21
の出力電圧(Vref1)との電位差を増幅した信号を比較
器18へ送る。その信号は図8のイに示したように、直
流電源装置の起動時には最大電圧で送信され、Vout
上昇するにつれて送信電圧が徐々に小さくなっていく。
比較器18では、図8のエに示したように発振器16の
出力電圧と増幅器15の出力電圧とを比較し、発振器1
6の出力電圧の方が高い場合は高い電圧信号(Hig
h)を、また、増幅器15の出力電圧の方が高い場合に
は低い電圧信号(Low)を出力するため、信号がHi
ghである期間(パルス幅)はVout が上昇するにつれ
て狭くなっていくことになる。一方ソフトスタート回路
25から比較器17に送られてくる信号は、図8のアに
示したように、直流電源装置の起動時はコンデンサ14
を介して基準電源11の出力電圧(Vref2)がそのまま
出力され、時間が経つにつれて抵抗12と13で分圧さ
れた電位まで徐々に下がっていく。よって、比較器17
の出力電圧は図8のウに示したようにパルス幅が徐々に
広がっていくことになる。AND回路19の出力では、
比較器17と18と低電圧保護回路23の出力との論理
積が取られ、低電圧保護回路23の出力が正常を示すH
ighであるとすれば、図8のオに示したように、V
out がある値に上昇するまでは徐々にパルス幅が広がっ
ていくことになる。よって、このまま負荷電流が引かれ
る場合にはVout の上昇波形は図8のキの点線のように
なる。
Further, the operation of the soft start circuit is shown in FIG.
This will be described in detail with reference to FIG. The error amplifier 15 includes an output voltage (V out ) of the DC power supply device and a reference power supply 21 for voltage control.
A signal obtained by amplifying the potential difference from the output voltage (V ref1 ) of the above is sent to the comparator 18. As shown in FIG. 8A, the signal is transmitted at the maximum voltage when the DC power supply device is activated, and the transmission voltage gradually decreases as V out increases.
The comparator 18 compares the output voltage of the oscillator 16 with the output voltage of the amplifier 15 as shown in FIG.
If the output voltage of 6 is higher, the higher voltage signal (High
h) and a low voltage signal (Low) when the output voltage of the amplifier 15 is higher, the signal is Hi.
The period (pulse width) of gh becomes narrower as V out increases. On the other hand, the signal sent from the soft start circuit 25 to the comparator 17 is, as shown in FIG.
The output voltage (V ref2 ) of the reference power source 11 is output as it is via the, and gradually decreases to the potential divided by the resistors 12 and 13 as time passes. Therefore, the comparator 17
The pulse width of the output voltage gradually increases as shown in FIG. At the output of the AND circuit 19,
The logical product of the comparators 17 and 18 and the output of the low voltage protection circuit 23 is taken, and the output of the low voltage protection circuit 23 indicates normal.
If it is high, as shown in FIG.
The pulse width gradually expands until out rises to a certain value. Therefore, when the load current is pulled as it is, the rising waveform of V out is as shown by the dotted line in FIG.

【0006】しかし、負荷装置22が消費する電流が図
8のカに示すように、Vout が上昇している途中から流
れ始めたとすると、Vout の波形は図8のキに示した実
線のような形跡を描くことになる。特にディジタル系の
集積回路を多く搭載している負荷装置の場合、集積回路
の動作可能な電圧近傍では動作が不安定であり、定格以
上の電流値を引くこともある。そうした場合、Vout
形はVmin 値を越えた直後に一旦Vmin 値以下に低下し
てしまい、低電圧異常となって低電圧保護回路が動作し
てしまうことになる。
However, if the current consumed by the load device 22 begins to flow while V out is rising, as shown in FIG. 8C, the waveform of V out is shown by the solid line in FIG. It will draw a trace like this. In particular, in the case of a load device equipped with many digital integrated circuits, the operation is unstable near the operable voltage of the integrated circuits, and a current value above the rated value may be drawn. In such a case, V out waveform will be decreased temporarily below V min values immediately beyond the V min value, so that the low voltage protection circuit in the low-voltage abnormality will operate.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来の直流電源装置は
以上のように構成されているため、ソフトスタート回路
によって出力電圧がゆっくり上昇している途中で突然負
荷電流を引かれると、低電圧異常となり低電圧保護回路
によって直流電源装置が停止してしまったり、出力電圧
が強制的に低下させられてしまう。そのため所定の電圧
まで立上ることができないことや、電源が立上った場合
でも、立上り途中に低電圧異常信号等が送信され、負荷
装置が正常に動作できないなどといった課題があった。
Since the conventional DC power supply device is configured as described above, if a load current is suddenly drawn while the output voltage is slowly increasing by the soft start circuit, a low voltage abnormality will occur. Then, the low voltage protection circuit stops the DC power supply device or the output voltage is forcibly reduced. Therefore, there are problems that it is impossible to rise to a predetermined voltage, and even when the power is turned on, a low voltage abnormality signal or the like is transmitted during the rise, and the load device cannot operate normally.

【0008】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、負荷装置が負荷電流を引き始め
ると同時に、あるいは、負荷装置が電流を引き始める時
点を予測して、ソフトスタート回路による立上り速度を
制御し、一定速度で直流電源装置の出力電圧が上昇する
よう制御することで、立上りの際に発生する出力電圧の
低電圧異常を防ぐことを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and a soft start is performed at the same time when the load device starts to draw a load current or when the load device starts to draw a current. An object of the present invention is to prevent a low voltage abnormality of the output voltage generated at the time of rising by controlling the rising speed of the circuit and controlling the output voltage of the DC power supply device to rise at a constant speed.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明の実施例1によ
る直流電源装置は、負荷装置が電流を引き始める時点を
負荷電流やスイッチング電流を直接監視することで検出
し、ソフトスタート回路によって制限されている直流電
源装置のスイッチングのオン幅を、負荷電流の大きさに
応じて可変し、直流電源装置の出力電圧が一定の速度で
上昇できるようスイッチング動作を制御するソフトスタ
ート制御回路を備えたものである。
The DC power supply device according to the first embodiment of the present invention detects the time when the load device starts to draw current by directly monitoring the load current and the switching current, and is limited by the soft start circuit. Equipped with a soft start control circuit that controls the switching operation so that the ON width of the switching of the DC power supply unit is changed according to the magnitude of the load current and the output voltage of the DC power supply unit can rise at a constant speed. Is.

【0010】また、この発明の実施例2による直流電源
装置は、負荷装置が電流を引き始める時点を負荷装置側
の動作信号によって予測し、ソフトスタート回路によっ
て制限されている直流電源装置のスイッチングのオン幅
を、負荷装置の動作信号がHighからLowに変化し
た時点で可変し、直流電源装置の出力電圧が一定の速度
で上昇できるようスイッチング動作を制御するソフトス
タート制御回路を備えたものである。
Further, the DC power supply device according to the second embodiment of the present invention predicts the time when the load device starts to draw a current from the operation signal on the load device side, and the switching of the DC power supply device is restricted by the soft start circuit. The on-width is varied when the operation signal of the load device changes from High to Low, and the soft start control circuit is provided to control the switching operation so that the output voltage of the DC power supply device can rise at a constant speed. .

【0011】また、この発明の実施例3における直流電
源装置は、直流電源装置の出力電圧を、出力電圧の立ち
上り波形を模擬した任意の基準電圧波形と比較しなが
ら、任意の基準電圧波形通りに立ち上がるよう、立ち上
がり時の動作のみ直流電源装置のスイッチングのオン幅
を制御することができるソフトスタート制御回路を備え
たものである。
The DC power supply device according to the third embodiment of the present invention compares the output voltage of the DC power supply device with an arbitrary reference voltage waveform simulating the rising waveform of the output voltage, and compares It is provided with a soft start control circuit capable of controlling the ON width of switching of the DC power supply device only at the time of rising so as to rise.

【0012】[0012]

【作用】この発明の実施例1に示す直流電源装置によれ
ば、出力電圧がソフトスタート回路によってゆっくり上
昇している際に突然負荷電流が流れ始めた場合でも、ソ
フトスタート制御回路によって、負荷電流が流れ始める
と同時に、負荷電流に応じてスイッチングのオン幅を広
くすることができ、出力電圧はほぼ一定の速度で上昇す
ることになる。ゆえに、直流電源装置の立上げ時に突然
負荷電流が流れ始めても、低電圧異常で突然直流電源装
置が停止してしまうことや、負荷装置が誤動作してしま
うことをなくすことができる。
According to the DC power supply device of the first embodiment of the present invention, even if the load current suddenly starts flowing while the output voltage is slowly rising by the soft start circuit, the load current is controlled by the soft start control circuit. At the same time that the current starts flowing, the ON width of switching can be widened according to the load current, and the output voltage rises at a substantially constant speed. Therefore, even if the load current suddenly starts to flow when the DC power supply device is started up, it is possible to prevent the DC power supply device from suddenly stopping due to an abnormal low voltage and the load device from malfunctioning.

【0013】また、この発明の実施例2に示す直流電源
装置によれば、出力電圧がソフトスタート回路によって
ゆっくり上昇している際に突然負荷装置が動作を始め、
負荷電流が流れ始めた場合でも、ソフトスタート制御回
路によって、負荷電流が流れ始める直前にスイッチング
のオン幅を所定の値だけ広くすることができ、出力電圧
が下降することなく上昇することになる。ゆえに、実施
例1に示す発明と同様の作用を得られる他、電流検出回
路等の付属回路を省くことができ、簡単かつ実施例1に
示す発明と同様の直流電源装置が得られる。
According to the DC power supply device of the second embodiment of the present invention, the load device suddenly starts operating while the output voltage is slowly rising by the soft start circuit,
Even when the load current starts to flow, the soft start control circuit can widen the ON width of the switching by a predetermined value immediately before the load current starts to flow, and the output voltage increases without decreasing. Therefore, the same operation as that of the invention shown in the first embodiment can be obtained, and additional circuits such as a current detection circuit can be omitted, and a DC power supply device which is simple and similar to that of the invention shown in the first embodiment can be obtained.

【0014】また、この発明の実施例3に示す直流電源
装置によれば、ソフトスタート制御回路によって、任意
に与えられた基準電圧波形と相似の波形となるよう出力
電圧がゆっくり立上げられているため、出力電圧が上昇
している際に突然負荷電流が流れ始めた場合でも、基準
電圧波形と相似となるよう直流電源装置のスイッチング
動作が制御されることになる。ゆえに、実施例1に示す
発明と同様の作用を得られる他、電流検出回路やソフト
スタート回路といった周辺回路を省略でき、簡単かつ安
く実施例1に示す発明と同様の直流電源装置が得られ
る。
According to the DC power supply device of the third embodiment of the present invention, the output voltage is slowly raised by the soft start control circuit so as to have a waveform similar to the arbitrarily given reference voltage waveform. Therefore, even if the load current suddenly starts to flow while the output voltage is increasing, the switching operation of the DC power supply device is controlled so as to be similar to the reference voltage waveform. Therefore, the same operation as that of the invention shown in the first embodiment can be obtained, and the peripheral circuits such as the current detection circuit and the soft start circuit can be omitted, and the same DC power supply device as that of the invention shown in the first embodiment can be obtained.

【0015】[0015]

【実施例】【Example】

実施例1 図1はこの発明の実施例1に示す回路構成図であり、図
において1〜23は上記従来の装置及び回路と同一のも
のであり、24は電流検出素子として最も簡単な電流検
出用抵抗、25はソフトスタート制御回路、26は電流
検出用基準電源、27は誤差増幅器、28はトランジス
タ、29は電流制限用抵抗である。
Embodiment 1 FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing Embodiment 1 of the present invention, in which 1 to 23 are the same as the above-mentioned conventional device and circuit, and 24 is the simplest current detecting element as a current detecting element. Resistor, 25 is a soft start control circuit, 26 is a current detection reference power source, 27 is an error amplifier, 28 is a transistor, and 29 is a current limiting resistor.

【0016】また、図2はこの発明の動作を説明するた
めの信号波形図であり、図において使用されている記号
は従来装置の動作を説明した図8に示す記号と同一のも
のであり、新たに追加した記号クは発振器16の出力電
圧波形とソフトスタート制御回路25から送られてくる
電圧信号波形を示した図である。
FIG. 2 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the present invention. The symbols used in the figure are the same as the symbols shown in FIG. 8 for explaining the operation of the conventional device. The newly added symbol K is a diagram showing the output voltage waveform of the oscillator 16 and the voltage signal waveform sent from the soft start control circuit 25.

【0017】以下、動作について図を用いて詳細に説明
する。図1のような構成において、誤差増幅器27は、
電流検出用抵抗24から検出した電圧値が電流検出用基
準電源26の出力電圧値(Vref3)を越えた時、その電
位差を増幅してトランジスタ28を導通状態にする。ト
ランジスタ28は、誤差増幅器27の出力電圧値に応じ
て電流制限用抵抗29を介し、コンデンサ14に流れる
電流を増加させ、比較器17に送る信号電圧の降下を加
速させることになる。よって、比較器17に入力される
2つの電圧信号は図2のクの実線に示すようになり、ス
イッチングトランジスタ4を駆動させるための信号は図
2のイの実線に示すようになる。図2のイの実線の波形
から判るように、負荷電流が流れ始めるのと同時に、通
常のソフトスタート回路によるスイッチングトランジス
タのオン幅よりもパルス幅が広げられ、通常よりも多く
のエネルギーが負荷装置22へ供給される。これによっ
て、Vout の上昇波形も図2のキに示す実線のようにほ
ぼ一定速度で上昇することができ、低電圧異常が発生し
なくなることが判る。
The operation will be described in detail below with reference to the drawings. In the configuration as shown in FIG. 1, the error amplifier 27 is
When the voltage value detected from the current detection resistor 24 exceeds the output voltage value (V ref3 ) of the current detection reference power supply 26, the potential difference is amplified and the transistor 28 is turned on. The transistor 28 increases the current flowing through the capacitor 14 via the current limiting resistor 29 according to the output voltage value of the error amplifier 27, and accelerates the drop of the signal voltage sent to the comparator 17. Therefore, the two voltage signals input to the comparator 17 are as shown by the solid line in FIG. 2 and the signal for driving the switching transistor 4 is as shown by the solid line in FIG. As can be seen from the waveform of the solid line in FIG. 2A, at the same time when the load current begins to flow, the pulse width is widened than the ON width of the switching transistor by the normal soft start circuit, and more energy than usual is applied to the load device. 22 is supplied. As a result, it can be seen that the rising waveform of V out can also rise at a substantially constant speed as indicated by the solid line in FIG. 2 and no low voltage abnormality occurs.

【0018】なお、上記実施例においては、電流検出を
抵抗を用いて実施したが、電流検出はトランスや他の素
子を用いて実施しても同様の効果が得られることは容易
に想像できる。
In the above embodiment, the current is detected by using the resistor, but it can be easily imagined that the same effect can be obtained even if the current is detected by using the transformer or another element.

【0019】実施例2 図3はこの発明の実施例2を示す回路構成図であり、図
における1〜29は上記従来の回路および実施例1で説
明した回路と同一あるいは相当するものであり、30は
一集積回路の出力であるドライバ回路、31はソフトス
タート制御回路内のレシーバ回路、32は信号反転用の
インバータ回路、33はバイアス抵抗である。
Second Embodiment FIG. 3 is a circuit configuration diagram showing a second embodiment of the present invention, wherein 1 to 29 in the figure are the same as or equivalent to the above-mentioned conventional circuit and the circuit described in the first embodiment. Reference numeral 30 is a driver circuit which is an output of one integrated circuit, 31 is a receiver circuit in the soft start control circuit, 32 is an inverter circuit for signal inversion, and 33 is a bias resistor.

【0020】図4は図3における実施例の動作を説明す
るための信号波形図であり、図4で使用している記号
は、従来装置の動作を説明した図8と実施例1で動作を
説明した図2に示す記号と同一のものであり、新たに追
加した記号ケはドライバ回路30の出力電圧信号を示し
た図である。
FIG. 4 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the embodiment in FIG. 3, and the symbols used in FIG. 4 indicate the operation in FIG. 8 for explaining the operation of the conventional apparatus and the operation in the first embodiment. It is the same as the symbol shown in FIG. 2 described above, and the symbol newly added is a diagram showing the output voltage signal of the driver circuit 30.

【0021】以下、動作について図を用いて詳細に説明
する。図3の構成において、ドライバ回路30の入力は
直流電源装置からの出力電圧を直接接続してある。図4
のケに示したようにドライバ回路30の出力信号は、直
流電源装置の起動直後はVou t の上昇とともに上昇する
が、集積回路が動作可能となる電圧Vmin 値を越えると
同時に出力はLowになる。ドライバ回路30の出力イ
ンピーダンスで言えば、ドライバ回路30が動作をし始
めるまでは高インピーダンスであり、動作可能になった
と同時に低インピーダンスとなる。よって、レシーバ回
路31は、ドライバ回路30の出力インピーダンスが低
くなると同時にHighの信号をインバータ回路31に
送信し、インバータ回路31の出力がLowとなってト
ランジスタ28は導通状態になる。トランジスタ28が
導通状態になることで、抵抗29を介してコンデンサ1
4に流れる電流が増加し、比較器17に送られる電圧信
号は図4のクの実線で示すように通常のソフトスタート
回路の信号よりも早く降下する。よって、図4のイの実
線に示したように、通常のソフトスタート回路によるス
イッチングトランジスタのオン幅よりもパルス幅が広が
り、多くのエネルギーが負荷装置22へ供給される。こ
れによって、Vout の上昇波形も図4のキの実線に示す
ようにほぼ一定速度で上昇するようになり、低電圧異常
が発生しなくなることが判る。
The operation will be described in detail below with reference to the drawings. In the configuration of FIG. 3, the input of the driver circuit 30 is directly connected to the output voltage from the DC power supply device. FIG.
The output signal of the driver circuit 30 as shown in Ke, the DC power supply immediately after the activation of the device increases with increasing V ou t, but the output at the same time exceeds the voltage V min value integrated circuit is operable in Low become. Speaking of the output impedance of the driver circuit 30, the impedance is high until the driver circuit 30 starts to operate, and becomes low at the same time when it becomes operable. Therefore, the receiver circuit 31 transmits a high signal to the inverter circuit 31 at the same time that the output impedance of the driver circuit 30 becomes low, the output of the inverter circuit 31 becomes Low, and the transistor 28 becomes conductive. When the transistor 28 becomes conductive, the capacitor 1 is connected via the resistor 29.
4 increases, the voltage signal sent to the comparator 17 drops faster than the signal of the normal soft start circuit as shown by the solid line in FIG. Therefore, as shown by the solid line in FIG. 4A, the pulse width is wider than the ON width of the switching transistor by the normal soft start circuit, and a large amount of energy is supplied to the load device 22. As a result, the rising waveform of V out also rises at a substantially constant speed as shown by the solid line in FIG. 4, and it can be seen that the low voltage abnormality does not occur.

【0022】なお、説明の都合上負荷装置内の集積回路
から、負荷装置が動作し始める時点を知らせる信号を取
っているが、直流電源装置の出力に負荷装置内で使用し
ている集積回路と同系列の集積回路を1つ置き、そこか
らの信号にてソフトスタート制御回路を動作させても同
様の効果が得られる。
For the sake of convenience of explanation, a signal indicating when the load device starts operating is taken from the integrated circuit in the load device. The same effect can be obtained by placing one integrated circuit of the same series and operating the soft start control circuit with a signal from the integrated circuit.

【0023】実施例3 図5はこの発明の実施例3を示す回路構成図であり、図
における1〜25は上記従来の回路および実施例1や実
施例2で説明した回路と同一あるいは相当するものであ
り、27は直流電源装置の出力電圧と擬似波形を作る信
号発生器からの電位差を増幅する増幅器、34は擬似波
形を作る信号発生器である。
Third Embodiment FIG. 5 is a circuit configuration diagram showing a third embodiment of the present invention, in which 1 to 25 are the same as or equivalent to the above-mentioned conventional circuit and the circuits described in the first and second embodiments. Reference numeral 27 is an amplifier for amplifying the output voltage of the DC power supply device and the potential difference from the signal generator for producing a pseudo waveform, and 34 is a signal generator for producing a pseudo waveform.

【0024】図6は図5における実施例の動作を説明す
るための信号波形図であり、図6で使用している記号
は、従来装置の動作を説明した図8および実施例1で動
作を説明した図2、実施例2で動作を説明した図4に示
す記号と同一のものであり、新たに追加した記号コは擬
似波形を作る信号発生器34からの出力波形を示した図
である。
FIG. 6 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the embodiment in FIG. 5, and the symbols used in FIG. 6 indicate the operation in FIG. 8 for explaining the operation of the conventional apparatus and the operation in the first embodiment. 4 is the same as the symbol shown in FIG. 2 described in FIG. 2 and the operation described in the second embodiment, and the newly added symbol C is a diagram showing an output waveform from the signal generator 34 that creates a pseudo waveform. .

【0025】以下、動作について図を用いて詳細に説明
する。図5の構成において、信号発生器34は直流電源
装置の出力電圧をどのような波形で立ち上げるかを設定
するものであり、最も単純なものとして、コンデンサへ
の充電波形が上げられる。図5はコンデンサへの充電波
形を利用した実施例であり、直流電源装置の起動と同時
に出力される基準電源11の電圧を、抵抗11を介して
コンデンサ14に充電した時の波形をもって、直流電源
装置の出力を立ち上げるものである。充電電圧は抵抗1
1とコンデンサ14の各定数によって決定される時定数
にて立上り、その波形は図6のコに示したようになる。
図6のクに示すように誤差増幅器27は信号発生器34
の出力電圧と直流電源装置の出力電圧を比較し、その電
位差に比例した出力電圧を比較器17に送信する。信号
発生器34の出力電圧は最終的には電圧制御回路9が必
要とする最大パルス幅が出力できるまで上昇し、直流電
源装置の出力電圧が所定の値に近付くと、パルス幅の制
御は出力電圧の制御を行っている誤差増幅器15によっ
て制御されることになる。つまり、電圧制御回路9は図
6のイに示すように出力電圧が所定の電圧になるまで
は、信号発生器34の出力電圧波形を追従するようにス
イッチング動作を制御する。これによって、スイッチン
グ動作は図6のイの実線に示すようになり、直流電源装
置の出力電圧も図6のキの実線に示すようになることか
ら、ソフトスタートを実現しつつ、立上げ途中で負荷電
流を引かれても立上げ波形に影響を与えることがなく低
電圧異常とならない直流電源装置を実現することができ
ることが判る。
The operation will be described in detail below with reference to the drawings. In the configuration of FIG. 5, the signal generator 34 sets what waveform the output voltage of the DC power supply device should rise, and as the simplest, the waveform of charging the capacitor can be raised. FIG. 5 shows an embodiment using a charging waveform for a capacitor. The voltage of the reference power supply 11 output at the same time when the DC power supply is started is charged to the capacitor 14 via the resistor 11 and the DC power supply is used. It activates the output of the device. The charging voltage is resistance 1
1 rises at a time constant determined by each constant of the capacitor 14, and its waveform becomes as shown in FIG.
As shown in FIG. 6C, the error amplifier 27 has a signal generator 34.
And the output voltage of the DC power supply device are compared, and the output voltage proportional to the potential difference is transmitted to the comparator 17. The output voltage of the signal generator 34 finally rises until the maximum pulse width required by the voltage control circuit 9 can be output, and when the output voltage of the DC power supply device approaches a predetermined value, the pulse width control is performed. It is controlled by the error amplifier 15 which controls the voltage. That is, the voltage control circuit 9 controls the switching operation so as to follow the output voltage waveform of the signal generator 34 until the output voltage reaches a predetermined voltage as shown in FIG. As a result, the switching operation becomes as shown by the solid line in FIG. 6 and the output voltage of the DC power supply becomes as shown by the solid line in FIG. 6 as well. It can be seen that it is possible to realize a DC power supply device that does not cause an abnormal low voltage without affecting the startup waveform even if a load current is drawn.

【0026】なお、本実施例においては説明の都合上、
信号発生器をコンデンサ充電回路によって構成したが、
負荷電流の引き方や直流電源装置の特性を考慮し、複雑
な立上り波形が模擬できる信号発生器を形成することも
できる。また、誤差増幅器として電圧制御回路内の誤差
増幅器を使用したり、電圧制御用の基準電源として信号
発生器を使用しても同様の効果を得られることは容易に
想像できる。
In the present embodiment, for convenience of explanation,
Although the signal generator was composed of a capacitor charging circuit,
It is also possible to form a signal generator capable of simulating a complicated rising waveform in consideration of how to draw the load current and the characteristics of the DC power supply device. Further, it can be easily imagined that the same effect can be obtained by using the error amplifier in the voltage control circuit as the error amplifier or using the signal generator as the reference power source for voltage control.

【0027】さらに、実施例1〜3においては、電源方
式をパルス幅制御方式の中のフォワード型について説明
したが、他のどのようなパルス幅制御方式の電源を用い
ても、また、周波数制御方式の直流電源装置を用いて
も、同様の構成にてパルス幅や周波数を可変すること
で、同様の効果があげられることは容易に想像すること
ができる。
Furthermore, in the first to third embodiments, the power supply system is the forward type among the pulse width control systems, but any other power supply of the pulse width control system is used, and the frequency control is performed. It can be easily imagined that the same effect can be obtained by varying the pulse width and the frequency with the same configuration even if the DC power supply device of the system is used.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上のように、この発明の実施例1によ
れば、従来の回路構成で使用している回路を少し変更す
るだけで、直流電源装置の立上げ時に発生する突入電流
や出力電圧のオーバーシュートを抑えるソフトスタート
機能を実現しつつ、立上げ途中に突然負荷電流が流れ始
めても出力電圧が低下して低電圧異常となることがな
く、安定した直流電源装置を実現することができる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the rush current and the output generated at the start-up of the DC power supply device can be obtained by slightly changing the circuit used in the conventional circuit configuration. While realizing the soft start function that suppresses voltage overshoot, even if a load current suddenly starts to flow during startup, the output voltage does not drop and abnormal low voltage does not occur, and a stable DC power supply device can be realized. it can.

【0029】また、この発明の実施例2によれば、ほぼ
従来の回路構成で使用している回路そのままで、実施例
1に示すよりもさらに簡単かつ安く実現でき、実施例1
とまったく同様の効果を得ることができる。
In addition, according to the second embodiment of the present invention, the circuit used in the conventional circuit configuration can be realized as it is, and it can be realized more easily and cheaply than that shown in the first embodiment.
You can get exactly the same effect as.

【0030】また、この発明の実施例3によれば、立上
げ速度を任意に制御することができるため、従来のソフ
トスタート回路や実施例1、実施例2で示したソフトス
タートの時定数を可変させるための回路が不要になり、
より簡単かつ安く実施例1とまったく同様の効果を得ら
れる直流電源装置を実現することができる他、任意に直
流電源装置の出力電圧の立上げ波形を制御できるため、
より負荷特性にあった立上げを実現することが出来る。
Further, according to the third embodiment of the present invention, since the startup speed can be controlled arbitrarily, the soft start circuit of the conventional soft start circuit and the soft start time constants shown in the first and second embodiments can be changed. The circuit for changing is unnecessary,
In addition to being able to realize a DC power supply device that can obtain the same effect as that of the first embodiment more simply and cheaply, it is possible to arbitrarily control the rising waveform of the output voltage of the DC power supply device.
It is possible to realize a startup that better suits the load characteristics.

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

【図1】この発明による直流電源装置の実施例1を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a DC power supply device according to the present invention.

【図2】この発明による直流電源装置の実施例1の動作
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an operation of the first embodiment of the DC power supply device according to the present invention.

【図3】この発明による直流電源装置の実施例2を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of a DC power supply device according to the present invention.

【図4】この発明による直流電源装置の実施例2の動作
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an operation of the second embodiment of the DC power supply device according to the present invention.

【図5】この発明による直流電源装置の実施例3を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing Embodiment 3 of the DC power supply device according to the present invention.

【図6】この発明による直流電源装置の実施例3の動作
を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an operation of the third embodiment of the DC power supply device according to the present invention.

【図7】従来の直流電源装置を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a conventional DC power supply device.

【図8】従来の直流電源装置の動作を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an operation of a conventional DC power supply device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 直流電源 2 入力コンデンサ 3 トランス 4 スイッチングトランジスタ 5 駆動回路 6 整流ダイオード 7 平滑用チョークコイル 8 平滑用コンデンサ 9 電圧制御回路 10 ソフトスタート回路 11 基準電源 12 抵抗 13 抵抗 14 コンデンサ 15 誤差増幅器 16 発振器 17 比較器 18 比較器 19 AND回路 20 トランジスタ 21 電圧制御用基準電源 22 負荷装置 23 低電圧保護回路 24 電流検出素子 25 ソフトスタート制御回路 26 電流検出用基準電源 27 誤差増幅器 28 トランジスタ 29 抵抗 30 ドライバ回路 31 レシーバ回路 32 インバータ回路 33 バイアス抵抗 34 信号発生器 1 DC power supply 2 Input capacitor 3 Transformer 4 Switching transistor 5 Driving circuit 6 Rectifying diode 7 Smoothing choke coil 8 Smoothing capacitor 9 Voltage control circuit 10 Soft start circuit 11 Reference power supply 12 Resistor 13 Resistor 14 Capacitor 15 Error amplifier 16 Oscillator 17 Comparison Device 18 Comparator 19 AND circuit 20 Transistor 21 Voltage control reference power supply 22 Load device 23 Low voltage protection circuit 24 Current detection element 25 Soft start control circuit 26 Current detection reference power supply 27 Error amplifier 28 Transistor 29 Resistor 30 Driver circuit 31 Receiver Circuit 32 Inverter circuit 33 Bias resistance 34 Signal generator

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流電源からの電流をトランスを介して
スイッチングするトランジスタと、前記トランジスタを
駆動するためのトランジスタ駆動回路と、前記トランス
の2次側に接続され電流を整流する整流ダイオードと、
整流ダイオードからの電流を平滑するためのチョークコ
イルおよびコンデンサと、前記コンデンサの端子間電圧
が所定の電圧となるように前記トランジスタのスイッチ
ングオン幅を制御する電圧制御回路と、前記電圧制御回
路に接続し、動作初期に所定の時間にてゆっくり出力電
圧を立上げるよう電圧制御回路を制御するソフトスター
ト回路と、前記コンデンサと並列に接続され、負荷電流
が特定の電圧以上になると流れ始める負荷装置と、前記
電圧制御回路に接続し、出力電圧が低下した時に直流電
源装置および負荷装置を保護する低電圧保護回路からな
る直流電源装置において、前記負荷装置が電流を引き始
める時点を前記負荷装置とコンデンサの間に接続した電
流検出回路によって検出し、電流が流れ始めるのと同時
にソフトスタート回路による立上り時間を可変し、出力
電圧が一定に上昇するよう働くソフトスタート制御回路
を備えたことを特徴とする直流電源装置。
1. A transistor for switching a current from a DC power supply through a transformer, a transistor drive circuit for driving the transistor, and a rectifier diode connected to the secondary side of the transformer for rectifying the current.
A choke coil and a capacitor for smoothing the current from the rectifier diode, a voltage control circuit that controls the switching-on width of the transistor so that the voltage between the terminals of the capacitor becomes a predetermined voltage, and the voltage control circuit is connected to the voltage control circuit. However, a soft start circuit that controls the voltage control circuit so as to slowly raise the output voltage at a predetermined time at the initial stage of operation, and a load device that is connected in parallel with the capacitor and starts to flow when the load current exceeds a specific voltage. In a DC power supply device comprising a low voltage protection circuit connected to the voltage control circuit and protecting the DC power supply device and the load device when the output voltage drops, a time point when the load device starts to draw a current is the load device and the capacitor. Detected by the current detection circuit connected between the and DC power supply rise time by road varied, the output voltage is characterized by comprising a soft start control circuit operative to increase constant.
【請求項2】 前記負荷装置が電流を引き始める時点
を、負荷装置内で使用している集積回路の出力信号がH
ighからLowになる時点から予測し、ソフトスター
ト回路により制限されている直流電源装置のスイッチン
グのオン幅を広げるよう動作するソフトスタート制御回
路を備えたことを特徴とする請求項1記載の直流電源装
置。
2. The output signal of the integrated circuit used in the load device is H when the load device starts to draw current.
2. The DC power supply according to claim 1, further comprising a soft start control circuit which is predicted from a time point when it changes from high to low and operates so as to widen a switching ON width of the DC power supply device limited by the soft start circuit. apparatus.
【請求項3】 ソフトスタート回路を、直流電源装置の
出力電圧の立上り波形を模擬した基準電圧波形を出力す
る電圧波形整形回路と、直流電源装置の出力電圧と前記
電圧波形整形回路の出力電圧とを比較増幅する増幅器に
よって構成し、直流電源装置の出力電圧を電圧波形整形
回路によって任意に設定された電圧波形の通り立ち上げ
るよう、直流電源装置の立上り時のみ電圧制御回路に代
ってスイッチング動作を制御する可変型ソフトスタート
制御回路を備えたことを特徴とする請求項1記載の直流
電源装置。
3. A soft start circuit, a voltage waveform shaping circuit for outputting a reference voltage waveform simulating a rising waveform of the output voltage of the DC power supply device, an output voltage of the DC power supply device, and an output voltage of the voltage waveform shaping circuit. The output voltage of the DC power supply device rises according to the voltage waveform arbitrarily set by the voltage waveform shaping circuit, so that the output voltage of the DC power supply device is switched instead of the voltage control circuit only when the DC power supply rises. 2. The DC power supply device according to claim 1, further comprising a variable soft start control circuit for controlling the DC power supply.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006087238A (en) * 2004-09-16 2006-03-30 Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd Switching power circuit
JP2006345614A (en) * 2005-06-08 2006-12-21 Hitachi Omron Terminal Solutions Corp Pwm control circuit
JP2012060819A (en) * 2010-09-10 2012-03-22 Omron Automotive Electronics Co Ltd Dc-dc converter
JP2020202645A (en) * 2019-06-10 2020-12-17 新電元工業株式会社 Converter and control method thereof
WO2022202304A1 (en) * 2021-03-22 2022-09-29 ファナック株式会社 Motor control device

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