JPS63164120A - 突入電流防止回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、突入電流防止回路に関するものであり、特に
入力負荷がコンデンサ負荷になっているような直流スイ
ッチング安定化電源に用いて好適な突入電流防止回路に
関する。

〔従来の技術〕

突入電流防止回路は、電源投入時の突入電流を抑制する
必要がある場合に用いられる。例えば直流スイッチング
安定化電源の入力がコンデンサ負荷になっているため電
源投入時このコンデンサを充電しようと数１０アンペア
以上の過大な電流が流れるので、これを防止するのに突
入電流防止回路が使用される。

従来、直流スイッチング安定化電源の突入電流防止回路
は、安定化電源の電源をＯＮ、ＯＦＦするスイッチの後
に入れられており、そのスイッチのＯＮにより供給され
る電圧を用いて、突入電流を防止する構成となっている
。従来の構成による突入電流防止回路の一例を第３図に
示す。この構成例は、電池１４からの電流の直流スイッ
チング安定化電源２１への供給をスイッチ１５によりＯ
Ｎ、ＯＦＦする。スィッチ１５投入時は、継電器接点２
０は、開いており、電池１４からの電流は、抵抗器１６
を介して、直流スイッチング安定化電源２１に供給され
る。この場合直流スイッチング安定化電源２工の人力負
荷はコンデンサ負荷のため、このコンデンサの充電のた
め突入電流防止回路がないときは過大な電流が流れてし
まうが、本例では、抵抗器１６により、この電源は制限
され、抵抗器１６の値で決定される一定の電流となる。

次に、抵抗器１７とコンデンサ１８により定まる時定数
で継電器（Ｒｙ）１９の駆動コイルに電圧が印加され、
継電器１９の接点２０が閉じる。接点２０が閉しること
により、抵抗器１６が短絡され、直流スイッチング安定
化電源２１には、電池１４の全電圧が印加される。この
抵抗器１７とコンデンサ１８により定まる時定数を、直
流スイッチング安定化電源２１の入力コンデンサが充電
される定数に応じて選定することにより、直流スイッチ
ング安定化電源２１の入力コンデンサが充電されるまで
は、抵抗器１６により、電流制限がなされ、充電後は、
抵抗器１６が短絡され、電流制限が解除され、抵抗器１
６で電力を消費せず、直流スイッチング安定化電源２１
に一定の定常電流を供給することができる。

このようにして、突入電流を防止することができる。

ここで、この突入電流防止回路は、突入電流防止用の抵
抗器１６を電源投入時点から所定時間経過後に短絡する
ための抵抗器１７、コンデンサ１８、継電器１９を備え
ているが、スイッチ１５の後に突入電流防止回路が設け
られているので支障はない。スイッチ１５を、もし、図
示の位置ではなくこの従来の突入電流防止回路と直流ス
イッチング安定化電源２１との間に設けたとしたならば
、そのスイッチのＯＮ、ＯＦＦにかかわらず、抵抗器１
６は常時、接点２０で短絡されてしまい、これでは突入
電流防止用の意味はないが、第３図のように、突入電流
防止回路の入力側に電流をＯＮ、ＯＦＦするスイッチ１
５を設けであるので、スイッチ１５をＯＦＦからＯＮに
した時点から時定数回路は動作するので支障は生じない
のである。

このように、従来は、突入電流防止回路は電源をＯＮ、
ＯＦＦするスイッチ１５の後に入れるようになっている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上述した従来の突入電流防止回路は、その入力
側にスイッチ１５を設けなければならない構成だから、
以下に記す欠点を有する。

すなわら、例えば、今、突入電流防止回路が付加されて
ない直流スイッチング安定化電源が装置に組み込まれて
いる場合を考えると、電源の電流容量が十分に大きい時
には、スイッチ投入時の突入電流が発生しても供給電源
の電圧変動が発生しないが、電源の電流容量が小さいと
、スイッチ投入時突入電流により電源の電圧が低下し、
他の機器にも影客を与えてしまう。そこで、かかる場合
、第３図に示した構成の従来の突入電流防止回路を用い
て突入電流を防止することになるが、このとき、その突
入電流防止回路の入力側にスイッチ１５があるような構
造にしなければならない。つまり、前述のような装置に
対して、突入電流を防止するために、上述した従来の回
路を用いる場合、電源をＯＮ、ＯＦＦするためのスイッ
チの後に突入電流防止回路を設ける必要があり、従って
、装置を改造しなければ追加できないという欠点がある
。

本発明の目的は、突入電流を防止するための回路の入力
側には、負荷への電流をＯＮ、ＯＦＦするスイ・７チを
必要としない突入電流防止回路を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の突入電流防止回路は、直接電源に接続される抵
抗器と、 この抵抗器を通し負荷に流れる電流を検出して切り換わ
る第１の回路と、 この第１の回路による負荷に流れる電流の検出時から所
定時間経過後に前記抵抗器を短絡するための第２の回路
とを備えることを特徴としている。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す。直流電源（電池）４
の負電位側に抵抗器ｌが接続される。

抵抗器ｌは直流電源４の一端と直接に接続され、第３図
の従来の場合と異なり、それらの間には、負荷への電流
をＯＮ、ＯＦＦするスイッチは設けられていない。

抵抗器１には、抵抗器１側かカソードになる様ダイオー
ド５．６が直列に接続され、ダイオード６のアノードが
出力端子ａに接続されている。ダイオード５のカソード
には、Ｎ　Ｐ　Ｎ　トランジスタ９のエミッタが接続さ
れ、トランジスタ９のベースは、抵抗器２を介してダイ
オード６のアノードに接続されている。

このトランジスタ９は、ダイオード５，６に電流が流れ
ていないときはＯＦＦの状態であるが、直流電流４から
負荷を通して電流が流れれば、ダイオード５．６の順方
向電圧降下によって導通状態となる。

本実施例では、かかる構成によって、負荷に流れる電流
を検出して切り換わる回路が設けられている。

さらにトランジスタ９のコレクタは、抵抗器３を介して
、継電器８の駆動コイルに接続されており、継電器８の
駆動コイルの他の一端は、直流電源４の正電位側に接続
される。また、継電器８の駆動コイルと並列にコンデン
サ７が接続され、継電器８の駆動コイルで駆動され、駆
動コイル通電時閉じる継電器接点１０が抵抗器１に並列
に接続されている。

これら抵抗器３、コンデンサ７、継電器８、接点１０は
、負荷に流れる電流が検出された場合、検出時から所定
時間経過後に抵抗器１を短絡するよう制御する回路を構
成している。

このように本実施例回路は、直流電源４の負電位側に接
続された抵抗器１と、抵抗器ｌの他の一端にカソードが
接続されたダイオード５と、このダイオード５のアノー
ドにカソードが接続され、アノードが出力端子ａに接続
されたダイオード６と、抵抗器１とダイオード５のカソ
ードが接続された点にエミッタが接続され、ベースが抵
抗器２を介しダイオード６のアノードに接続されたＮＰ
Ｎトランジスタ９と、このトランジスタ９のコレクタに
接続された抵抗器３と、駆動コイルの一端が抵抗器３を
介して接続され、他の一端が直流電源４の正電位側に接
続された継電器８と、この継電器８の駆動コイルに並列
に接続されたコンデンサ７と、抵抗器１と並列に継電器
８の駆動コイルにより駆動され、駆動コイル通電時に閉
じる接点１０により構成されている。

第２図に本発明の回路と直流スイッチング安定化電源１
３と組み合わせた実施例を示す。ここで、１２は第１図
の実施例回路を示し、端子ａ、ｂは各々第１図の端子ａ
、ｂに対応する。端子ａからの出力は、スイッチ１１を
介し直流スイッチング安定化電源１３に接続される。

このように、突入電流防止回路１２は、負荷への電流を
ＯＮ、ＯＦＦするスイッチ１１の前に設けることができ
る。初めにスイッチ１１がＯＦＦになっている時の本発
明の実施例の第１図の動作について説明する。スイッチ
１１がＯＦＦになっている時は、端子ａには、電流が流
れず、ダイオード５゜６にも、電流が流れない。このた
めダイオード５のカソードとダイオード６のアノード間
には、電位差が発生せず、これらのダイオード５．６と
並列に接続されている抵抗器２と、トランジスタ９のベ
ース、エミッタ間には電流が流れない。従って、トラン
ジスタ９はＯＦＦの状態で、コレクタには電流が流れな
い。

トランジスタ９がＯＦＦであるので、たとえ第３図のよ
うに突入電流防止回路の入力側にスイッチがなくても、
時定数回路のコンデンサ７への充電は行われず、従って
、トランジスタ９のコレクタに抵抗器３を介して接続さ
れている継電器８の駆動コイル８にも電流が流れないた
め、′ｍ電器８は動作せず、その接点１０は、開放状態
である。

次に、第２図のスイッチ１１が閉じた時の動作について
説明する。第２図のスイッチ１１が閉じた時は、直流ス
イッチング安定化電源１３の入力がコンデンサ負荷のた
め、このコンデンサを充電しようと、突入電流防止回路
１２の内部インピーダンスで決定する電流が流れる。こ
の時第１図の回路の動作は、継電器接点１０が開いたま
まなので、電池４、抵抗器１、ダイオード５、ダイオー
ド６の経路で電流が流れ、電流値としては、抵抗器ｌで
定められる値となる。すなわち、抵抗器１で定められる
電流が最大電流値となり、突入電流が防止される。

電流は、抵抗器１のみでなく、ダイオード５、ダイオー
ド６にも流れ、ダイオード５、ダイオード６の順方向電
圧降下値が、抵抗器２を介して、トランジスタ９のベー
ス・エミッタ間に加わる。

このためトランジスタ９は、コレクタ・エミッタ間が導
通状態となり、抵抗器３を介し、コンデンサ７に充電が
開始される。この時の充電期間は、抵抗器３とコンデン
サ７の値により決定される時定数による。コンデンサ７
が充電され、継電器８の駆動コイルに、接点１０を閉じ
る事が可能な電圧がかかると、継電器接点１０が閉じら
れ、抵抗器１が短絡される。この抵抗器３とコンデンサ
７により定まる時定数の値を、直流スイッチング安定化
電源１３の突入電流がおさまり、定常電流になる時間以
上に設定することにより、定常電流になった時点で継電
器接点１０が閉じ、抵抗器３が短絡され、突入電流を防
止していた抵抗器３での電力消費をな（する。

このように、この突入電流防止回路１２によれば、入力
側にはスイッチ１１を必要としない構成であるから、た
とえ、突入電流防止回路を有さない直流スイッチング電
源が組み込まれている装置に対して突入電流防止回路を
追加したいというような場合においても、従来のように
装置を改造しなければ追加できないということはない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、負荷に流れる電流を検出
して突入電流を防止する回路であるために１、本発明の
回路の入力側には、負荷への電流をＯＮ、ＯＦＦするス
イッチを必要としない。このため突入電流防止回路を有
さない電源を用いた装置の入力側に本発明の回路を負荷
するだけで、装置には何も手を加えなくとも、突入電流
を防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、 第２図は本発明を用いた電源の一構成例を示す図、 第３図は従来の突入電流防止回路を示す図である。 １、　２．　３・・抵抗器 ４・・・・・・直流電源 ５．６・・・・ダイオード ７・・・・・・コンデンサ ８・・・・・・継電器 ９・・・・・・トランジスタ １０・・・・・・継電器接点 １１・・　・・・・スイッチ １２・・・・・・突入電流防止回路 １３・・・・・・直流スイッチング安定化電源代理人　
弁理士　　岩　佐　　義　幸 第１図 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）直接電源に接続される抵抗器と、 この抵抗器を通し負荷に流れる電流を検出して切り換わ
   る第１の回路と、 この第１の回路による負荷に流れる電流の検出時から所
   定時間経過後に前記抵抗器を短絡するための第２の回路
   とを備えることを特徴とする突入電流防止回路。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載の突入電流防止回路
   において、 前記抵抗器は、直流電流の負電位側に接続され、前記第
   １の回路は、上記抵抗器の他の一端にカソードが接続さ
   れた第１のダイオードと、この第１のダイオードのアノ
   ードにカソードが接続され、アノードが出力端子に接続
   された第２のダイオードと、前記抵抗器と第１のダイオ
   ードのカソードが接続された点にエミッタが接続され、
   ベースが抵抗器を介して前記第２のダイオードのアノー
   ドに接続されたＮＰＮトランジスタとから成り、前記第
   ２の回路は、前記ＮＰＮトランジスタのコレクタに接続
   された抵抗器と、この抵抗器を介して駆動コイルの一端
   が接続され、その駆動コイルの他の一端が直流電源の正
   電位側に接続された継電器と、この継電器の駆動コイル
   に並列に接続されたコンデンサと、直流電源の負電位側
   に接続された前記抵抗器に並列に接続されており前記継
   電器の駆動コイルにより駆動され、駆動コイル通電時に
   閉じる接点とから成ることを特徴とする突入電流防止回
   路。