JPS591436Y2

JPS591436Y2 - コンデンサ充電回路

Info

Publication number: JPS591436Y2
Application number: JP2426678U
Authority: JP
Inventors: 紀一郎荒井; 貴訓長谷川
Original assignee: 理想科学工業株式会社
Priority date: 1978-02-28
Filing date: 1978-02-28
Publication date: 1984-01-14
Also published as: JPS54128027U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、充電特性を改善したコンテ゛ンサ充電回路に
関する。

一般に、コンテ゛ンサの充電回路として、ポンピング用
ンデンサとダイオードにより交流電源を２倍圧や３倍圧
等に昇圧整流してコンテ゛ンサを充電するものが用いら
れていることは周知である。

このような従来の充電回路は、コンテ゛ンサが負荷のエ
ネルギー供給源として利用されていないとき、すなわち
、不動作状態のときには、交流電源に直列接続した電源
スィッチ等をオフにしてコンテ゛ンサの充電電圧を零に
するかあるいは電源スィッチ等をオンにしたままコンデ
ンサの充電電圧を常に動作状態のときと同電圧に保持し
ている。

しかるに、前者の場合、急に使用しなければならないよ
うなときには、昇圧に時間が掛かり不都合である。

このことは、特に、充電しなければならないコンテ゛ン
サの容量が大きいときや、動作電圧の高いときには著し
い欠点となる。

また、コンデンサは一般に定格電圧あるいはそれに近い
電圧が常時印加されると寿命が短かくなるという特性を
有している。

そのため後者の場合には、例えば溶接機や閃光装置等の
ようにコンテ゛ンサが定格電圧あるいはそれに近い電圧
に充電されていることの長い機器に用いたときは、コン
デンサの故障が多くなり、特に複数個のコンデンサを直
列あるいは並列に接続して用いた場合１個のコンデンサ
が破壊されることが他のコンデンサの破壊を誘発する危
険が大きく、その改良が望まれていた。

本考案は、以上の点に鑑み、コンデンサが動作状態の電
圧まで早く昇圧しうるコンテ゛ンサ充電回路を提供する
ことを目的とする。

さらに、本考案は、コンデンサの寿命を改良しうるコン
テ゛ンサ充電回路を提供することを目的とする。

以下、本考案実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、１は交流電源である。

この交流電源１に抵抗２を介してポンピング用コンデン
サ３、機械的スイッチ４及び第１ダイオード５が直列に
接続されている。

ポンピング用コンテ゛ンサ３と機械的スイッチ４との直
列接続にはさらに、バイパス用ダイオード６が接続され
ている。

そして第１ダイオード５に並列に、第２ダイオード７と
コンテ゛ンサ８との直列回路が接続されている。

また、コンテ゛ンサ８には負荷用スイッチ９を介して負
荷１０が並列に接続され、負荷１０はその蓄積エネルギ
ーを供給しうるようになっている。

すなわち、機械的スイッチ４がオンしていて、負荷用ス
イッチ９をオンにさえすれば゛コンデンサ８のエネルギ
ーを負荷１０に供給しうる状態にあるときつまり動作状
態のときには、コンテ゛ンサ８は交流電源１の最大電圧
Ｅ〔■〕の２倍つまり２Ｅ（Ｖ）まで充電される。

それ故、例えば溶接機の場合には、負荷用スイッチ９を
オンにすれば、所定のエネルギーが放電し、負荷１０の
十分な溶接ができる。

また、閃光放電を利用した負荷の場合には、閃光放電管
のトリガースイッチをオンにすることにより、閃光放電
管を放電させ、所定の閃光量を得ることができる。

そして機械的スイッチ４がオフで不動作状態の場合には
、ポンピング用コンデンサ３が充電路から開放されて作
用しないため、コンデンサ８の充電電圧はＥ〔■〕に維
持される。

従って、この不動作状態から動作状態にする場合、コン
デンサ８の昇圧分はＥ（Ｖ）でよく、また、バイパス用
コンデンサ６を通して流れる電流のため、従来のように
Ｏ〔■〕から昇圧するのと比較して、その充電時間を短
縮できる。

例えば、交流電源１の電圧が１００〔■〕、抵抗の抵抗
値が３００〔Ω〕そしてポンピング用コンデンサ３とコ
ンデンサ８の容量値がそれぞれ２２〔μＦ〕、２００μ
Ｆ〕のときには、コンデンサ８が２８０〔■〕まで昇圧
する時間は、従来周知の倍圧回路では約１０程度かかっ
たのに対し本考案の回路によれば約５秒しか要せず、７
程度に短縮できる。

この充電時間の差は、ポンピング用コンテ゛ンサ３に対
してコンテ゛ンサ８の容量が大きくなればなるほど著し
くなる。

また、コンデンサ７は不動作状態のときには動作状態の
士の充電電圧に押えられているので、常時、動作電圧が
印加されている場合に比べ、その寿命が大幅に延長され
る。

特に、電解コンデンサはその印加電圧■がＯ＜ｖ≦０．
７×定格電圧の範囲のとき劣化が減少するので、溶接機
や閃光装置等のようにコンデンサとして電解コンデンサ
が用いられる機器にあっては、その効果が著しい。

なお、例えば゛、第２図に示すようにポンピング用コン
デンサ３に直列にスイッチを接続することなく、並列に
ダイオード６を接続しただけでは、コンデンサ８は常時
、動作電圧２Ｅ（Ｖ）まで充電され、その寿命が改良さ
れることのないのは明らかである。

また、第３図は、本考案の他の実施例である。

この実施例では、第１ポンピング用コンデンサ１１ど直
列に接続された機械的スイッチ１２をオンにして動作状
態とし、負荷用スイッチ１３を介してコンデンサ１４に
並列に接続された負荷１５にコンテ゛ンサ１４のエネル
ギーを供給しうるようにする。

機械的スイッチ１３がオンしておれば、交流電源１６の
電圧が第１．第２及び第３ダイオード１７．１８及び１
９とそして第１及び第２ポンピング用コンデンサ１１及
び２０との作用により３倍圧に昇圧整流され、コンテ゛
ンサ１４はこの３倍圧に充電される。

そして不動作状態のとき、つまり機械的スイッチ１３が
オフの場合には、第１及び第２ダイオード１７及び１８
そしてバイパス用ダイオード２１等を通してコンデンサ
１４は交流電源１６と同電位まで充電される、それ故、
コンデンサ１４はその寿命が改良されるとともに、昇圧
時間も短縮される。

なお、抵抗２２の抵抗値が高い場合には、バイパス用ダ
イオード２１を設けなくても、第１及び第２ダイオード
１７及び１８によるバイパスのためコンテ゛ンサ１４の
昇圧時間はそれほど変わらない。

さらに、第４図は、本考案のもう一つの実施例を示し、
第２ポンピング用コンデンサ２０にも、第２バイパス用
ダイオード２３が並列にそして第２機械的スイッチ２４
が直列に接続されている。

従って、不動作状態のときには、各機械的スイッチ１１
と２４をオン、オフする組合わせの選択により、コ２ンデンサ１４の電圧は動作電圧のｉあるいは百の大きさ
にでき、充電特性を改善することができる。

なお、スイッチ要素は必ずしも機械的スイッチのみに限
定されることはなく、代りに双方向サイリスタ、ＳＣＲ
あるいはＣｄｓやトランジスタ等の半導体素子を用いて
も同様な効果が得られる。

また、本考案は以上の実施例に限らず、４倍圧や６倍圧
等、一般の多倍圧のコンテ゛ンサ充電回路にも用いられ
る。

以上の通り、本考案は、不動作のときであってもコンデ
ンサは零より高い電圧に保持されているので、動作状態
にしたときにはバイパス用ダイオードの作用と合わせて
動作電圧に達する迄の昇圧時間が短縮され、また、不動
作のときにはコンデ゛ンサは動作電圧よりもかなり低い
電圧しか印加されないから、その寿命は大幅に延長され
る等、充電特性を改善できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図及び第４図は本考案実施例の、回路図、
第２図はポンピング用コンデンサに並列にダイオードを
接続したコンデンサ充電回路を示す。１．１６・・・・・・交流型ＷＬ２．２２・・・・・・
抵抗、３・・・・・・ポンピング用コンデンサ、４，１
２・・・・・・機械的スイッチ、５゜１７・・・７・・
第１ダイオード、６，２１・・・・・・バイパス用ダイ
オード、７，１８・・・・・・第２ダイオード、８，１
４・・・・・・コンデンサ、９，１３・・・・・・負荷
用スイッチ、１０，１５・・・・・・負荷、１１・・・
・・・第１ポンピング用コンテ゛ンサ、１９・・・・・
・第３ダイオード、２０・・・・・・第２ポンピング用
コンデンサ、２３・・・・・・バイパス用ダイオード、
２４・・・・・・第２機械的スイッチ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

交流電圧をポンピング用コンテ゛ンサとダイオードによ
り昇圧整流してコンテ゛ンサを充電するものにおいて、
ポンピング用コンデンサに直列にスイッチ要素を接続し
て直列接続とし、該直列接続と並列にバイパス用ダイオ
ードを接続することを特徴とするコンテ゛ンサ充電回路
。