JPS6389053A - スイツチング電源装置 - 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】 （Ａ）産業上の利用分野 本発明はスイッチング電源装置に関するものである。

（Ｂ）発明の概要 不発ＢＡ＃：ｌ：、スイッチングトランスの一次巻線と
直列に接続し友スイッチング素子を設け、このスイッチ
ング素子のオン、オフ時間比を変化させて出力電圧を調
整するスイッチング電源装置において、スイッチング素
子に印加するパルス幅を制御する回路にコンデンサ金有
するソフトスタート部を設け、入力電圧が低下したこと
を比較部にて検出し、この検出時にスイッチング素子の
動作を停止し、上記コンデンサの放ｉｔ開始するように
したことによって、瞬時停止ｔ後の復電時におけるスイ
ッチング素子の破損を防止するようにしたものである。

（Ｃ）従来の技術 第２図は従来のスイッチングを源装置の構成図金示した
もので、交流を源１から供給される電力は整流器２で整
流され、コンデンサ３にて平滑された後、ＦＥＴ等のス
イッチング素子４と直列に接続され次スイッチングトラ
ンス５の−＆　巻［５１に供給される。スイッチング素
子４のオン、オフによってトランス５の二次巻線５２に
発生したパルス電流に、ダイオード６１．６２とりアク
ドル６３、コンデンサ６４で構成されるフィルタ６で平
滑されて負荷７に供給される。この負荷７への供給電圧
Ｅ、を一定にするために、スイッチング素子４０オン、
オフ比が制御される。この制御手段として定電圧制御回
路８により負荷電圧Ｅｏｔ検出し、電圧Ｅ０の変化に応
じてパルス幅制御回路９のゲート出力＠を制御し、パル
ス幅制御回路９のパルス出力でスイッチング素子４金オ
ン、オフ制御している。なお１０は励磁エネルギー吸収
回路で、抵抗１０１．ダイオード１０２及びコンデンサ
１０６で構成され、スイッチング素子４０オフ時にトラ
ンス５の励磁エネルギーを吸収する。２０はパルス幅制
御回路９の補助電源で、抵抗２１．ゼナーダイオード２
２．トランジスタ２６で構成され、コンデンサ３の電圧
を降圧してパルス幅制御回路９に供給する。またパルス
幅制御回路９は、モノリシックＩＣ９１，抵抗９２など
で構成され、定電圧制御回路８からの信号に応じて出力
される信号のパルス幅が制御されろと共に、点りの電位
ＶＤが３ｖ以上時にはスイッチング素子４へのパルス信
号は全く出力されないよう構成されている。

（Ｉ］発明が解決しようとする問題点 第２図で示すようなスイッチング１［装置においては、
交流を源投入（始動）時にスイッチング素子４に過大電
流が流れるのを防止するために、一般にはパルス幅制御
回路９にソフトスタート部Ｓｔ設け、パルス幅（スイッ
チング素子のオン時間）ｔ−最少から徐々に大きくして
いる。第２図の圧Ｖｃ　（＝　５　Ｖ　）をコンデンサ
９３を介して抵抗９２に流し、点りの電圧ＶＤ’ｉ３Ｖ
以上の値から徐々に降下させて始動時のゲート信号のパ
ルス幅金徐々に広げるようにしている。（最終的には抵
抗９４と抵抗９２の分圧比で見合うパルス幅にまで広プ
′ることかできる。） ところが、交流電源１開放（オフ）した後、コンデンサ
３の電荷が零に放電した後に電源１ｔ−再投入すればソ
フトスタート部Ｓは正常に作動して問題はないが、しか
し第３図で示すように１時刻ｔ１で交流電源（波形イ）
がオフし、コンデンサ３の電圧、すなわちＡ点の電圧Ｖ
ム（波形口）が残っている時刻ｔ、で交流電源がオン（
波形イ）すると、Ａ点、Ｂ点、０点、Ｄ点及びコンデン
サ９６の電圧は、夫々第３図の波形のイ０ロ、ハ、二。

ホ、へとなり、コンデンサ９３には電荷が残っているの
で（波形へ）ソフトスタートＳは時刻ｔ、ではその役目
が失なわれた状態となう、スイッチング索子４には電源
投入時に過大を流が流れ、破損に至る問題点を有してい
る。

本発明はか＼る欠点の除去全目的としてなされ九もので
ある。

（Ｂ）問題点を解決する几めの手段 本発明はスイッチング素子のゲート信号のパルス幅を制
御するパルス幅制御回路にコンデンサを有するソフトス
タート部を設ける。マ友直流ｌｌＥ源電圧（入力電圧）
と予め定めた所定値と比較する比較部を設け、この比較
部において入力電圧が所定値以下となったことを検出し
九時点で出力を発生してスイッチング素子のオン、オフ
動作を停止すると共に、ソフトスタート部のコンデ゛ン
サの放電を開始させる。

（Ｆ）作用 瞬時停電により入力電圧が降下して所定値以下になると
、パルス幅制御回路よシ出力されるスイッチング素子の
ゲート信号は停止されるため、スイッチング素子はオフ
状態となる。これと同時にソフトスタート部のコンデン
サが放電して零ポルト状態になって待期している。し九
がって復電時にはソフトスタート部は所定の動作をする
ため、スイッチング素子には過大な突入電流は流れない
。

（Ｇ）実施例 第１図は本発明の一実施例を示したもので第２図と同符
号のものは同一部分を示すためその説明を省略する。す
なわち不発ＢＡｉＣおいて、第２図と相違する部分は比
較部９０を設けたことと、ソフトスタート部Ｓにストッ
パ用のダイオード９５全設は次ことである。比較部９０
は、コンパレータ１９５と、整流器２とコンデンサ３よ
シなる直流１！源部の電圧（Ａ点の電圧ＶＡ　）″ｆ：
分圧してコンパレータ１９５の一方の端子に人力するた
めの抵抗１９１．１９２と、所定値（７人、）の電圧を
コンパレータ１９５の他方の端子に入力するためのゼナ
ーダイオード１９４および抵抗１９３，１９６゜ダイオ
ード１９７とよυ構成され、その出力は点りに印加され
ている。なお、この比較部９０はゼナーダイオード１９
４によって定まる所定値より抵抗１９１．１９２に２分
圧され７ｔｖＡが低くなり念ときにオフ状態となるよう
構成されている。

次にその動作全説明する。

通常状態・において、スイッチング素子４が定電圧制御
回路８．パルス幅制御回路９ｔ−介してオン。

オフ制御され、負荷７に定電圧全出力する過程は前述し
た第２図と同じであるのでその説明を省略し、以下は短
時間停電発生時の本発明の動作を第３図の波形４９口お
よびト、チ全用いて説明する。

今、時刻１．で交流入力が停電（波形イ）し、Ａ点の電
圧ｖＡ□（波形口）に達する時刻１．となると、ゼナー
ダイオード１９４にて設定され＆’に圧より抵抗１９１
，１９２によって分圧され７？１．電圧が低くなるため
コンパレータ１９５はオフ状態になる。

コンパレータ１９５がオフ状態に達すると、点Ｂの電圧
ＶＢが抵抗１９６．ダイオード１９７を通して抵抗９２
のＤ点に印加される。このとき、点ＤＱｔ圧ＶＤが例え
ば３ｖ以上１ｃなりたと＠、モノリシンクＩＣ９１よシ
出力されるゲート信号を停止するよう前もって宿成しで
あるので、比収部９０の出力が点りで加昇（波形ト）さ
れ九ことによってスイッチング素子４へのゲート信号は
停止され、素子４はオフ状態となる。また、これと同時
に比較部９０の出力が抵抗９２に印加されたときに。

電圧当が０点の電圧■ｃよシ大きな電圧が発生するよう
前もって設計していることによって、ソフトスタート部
Ｓのダイオード９５がオフ状態とな９、コンデンサ９６
は第３図波形チで示すように比較部９０の動作直侵の時
刻ｔ、から抵抗９４を通して放電を開始し、時刻ｔ、に
て七の放電が完了する。

し九がって時刻ｔ、において復電し、再度交流［源１が
オンされたとき、コンパレータ１９５はオンされて点Ｂ
よｐの電圧がなくなっても１点Ｃからコンデンサ９６．
ダイオード９５．抵抗９２ｔ″流れる電流によって０点
の１を位ＶＤは、パルス停止の状態から徐々にパルス幅
が広くなるソフトスタートの機能が生じ、スイッチング
素子４には過大な￥を流は流れない。

なお、本発明においても、時刻ｔ、〜ｔ、′！でにソフ
トスタートの機能は失われるが、この期間は極く短い期
間であ夛、夾用上問題とならない期間にすることができ
る。

（Ｈ）発明の効果 以上のように本発明は、入力電圧が低下したこと全比較
部にて検出し、この検出時点にてスイッチング素子を停
止し、ソフトスタート用コンデンサの放ｔｔ−行なわせ
たものでおるから、復電時にはＷ１実にソフトスタート
機能が働くためスイッチング素子には過大な電流は流れ
ず破損が防止できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例金量す回路構成図、第２図は
従来のスイッチング電源装置の回路構成図、第３図は説
明の、１めの波形図である。 １は交流′￥Ｌ源、２は整流器、３はコンデンサ、４は
スイッチング素子、５はスイッチングトランス、８は定
電圧制御回路、９はパルス幅制御回路、９０は比較部、
Ｓはソフトスタート部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直流電源部の出力側にスイッチングトランスの一次巻線
   とスイッチング素子との直列回路を接続し、スイッチン
   グトランスの二次側の負荷電圧を定電圧制御回路にて検
   出し、この検出電圧に応じてパルス幅制御回路を介して
   スイッチング素子の導通比を制御するようにしたものに
   於て、前記パルス幅制御回路に前記スイッチング素子の
   始動時にオン時間を徐々に広げるためのコンデンサを有
   するソフトスタート部を設け、且つ前記直流電源部より
   得られた電圧と予め定められた所定値とを比較し、直流
   電源部より得られた電圧が所定値以下時にスイッチング
   素子の動作を停止してソフトスタート部のコンデンサの
   放電を開始させるための比較部とを備えたことを特徴と
   するスイッチング電源装置。