JPS642545Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はスイツチングレギユレータの突入電流
抑制回路に関する。

第１図は従来のスイツチングレギユレータの回
路図を示す。交流電源１の交流を電源スイツチ２
を介して整流回路３により整流し、この直流は突
入電流抑制用サイリスタ４と抵抗５の並列回路を
介して平滑用コンデンサ６で平滑したのちスイツ
チングトランス７の一次巻線７₁とスイツチング
トランジスタ８の直列回路の直流入力とされる。
トランジスタ８は制御回路９によつて高い周波数
でオン・オフ制御され、トランス７の二次巻線７
_２に光流電流が取出され、この交流電流はダイオ
ード１０とコンデンサ１１によつて整流、平滑さ
れて負荷１２に安定した直流電力として供給され
る。制御回路９に必要とする直流電源はコンデン
サ６などの直流主回路又はトランス７から確保さ
れる。

突入電流抑制用サイリスタ４と抵抗５の並列回
路は、電源スイツチ２の投入初期（始動時）には
サイリスタ４をオフにしておき、コンデンサ６へ
の突入電流を抵抗５によつて抑制し、電源１、整
流回路３等の過電流を抑制する。そして、始動後
（コンデンサ６の充電後）にはサイリスタ４をオ
ン状態に維持して抵抗５による電力損失をほとん
ど無くす。サイリスタ４のオン状態維持は、トラ
ンジスタ８のオン・オフ制御によつてトランス７
に巻線電圧が発生し始めたときに該トランス７に
設ける補助巻線７₃の誘導電圧をダイオード１３
で整流し、抵抗１４、コンデンサ１５の平滑回路
とオンゲート電流制限抵抗１６を介してサイリス
タ４にオンゲート電流を供給しつづけることがな
される。コンデンサ１５は始動時からサイリスタ
４のターンオンまでの時間調整用である。

この従来構成では、サイリスタ４のターンオン
にはトランス７の補助巻線７₃から必要な電流を
供給するため、トランス７の小型化（高周波化）
に併つて補助巻線のための中間タツプ取出しなど
その構造上で小型化のネツクになるし製造上のコ
ストアツプ要因になる問題があつた。また、トラ
ンス７からの電圧波形は第２図に示すように周期
的なパルス電流になるため、オン期間T_ONに続く
オフ期間T_OFFにもサイリスタ４に充分なゲート電
流を供給するにはコンデンサ１５の容量に大きい
ものを必要とし、コストアツプになるしゲート回
路スペースが大きくなる問題があつた。また、サ
イリスタ４にはその温度上昇に対する加熱手段
（例えばヒートシンク）及びレギユレータ内での
放熱経路を十分に考慮して設計を必要とする。

本考案は、抵抗と負特性感温素子の並列回路に
よつて突入電流を抑制することにより、従来の問
題点を解消した突入電流抑制回路を得ることを目
的とする。

第３図は本考案の一実施例を示す回路図であ
り、第１図と同じものあるいは同じ機能を有する
ものは同一符号で示す。スイツチングトランス１
７はその一次巻線１７₁にトランジスタ８が直例
接続されて直流主回路に接続され、二次巻線１７
_２がダイオード１０側に接続され、突入電流抑制
用電源としての補助巻線は設けられない。突入電
流抑制回路としては整流回路３と平滑用コンデン
サ６の間に、抵抗１８と負特性感温素子としての
パワーサーミスタ１９が並列接続される。抵抗１
８とパワーサーミスタ１９とは第４図に例示する
ようにプリント基板２０への取付けに互いに密着
する取付構造又はバンドで共締めされ、抵抗１８
及びサーミスタ１９の発熱温度で互いを加温する
ようにされる。

こうした構成において、サーミスタ１９は負特
性を持つことからその温度上昇するほど抵抗値が
減少する特性を具える。従つて、始動時にはサー
ミスタ１９が常温にあつてその抵抗値が高くなつ
ており、抵抗１８とサーミスタ１９の比較的高い
並列抵抗を持つてコンデンサ６への突入電流を抑
制することができる。そして、始動後には直流主
回路電流によつてサーミスタ１９が温度上昇して
その抵抗値が低下し、定常電流に対して比較的低
い抵抗値になつてトランス側に十分な電流供給を
可能にすると共にサーミスタ１９及び抵抗１８で
の電力損失を少なくする。

ここで、突入電流抑制回路としてサーミスタ１
９に並列に抵抗１８を設けて互いに密着させる構
造によつて以下に述べるような作用効果を奏す
る。

突入電流抑制回路としてサーミスタ１９単体と
するとき、始動時の温度が低い場合にサーミスタ
１９の内部抵抗が大きくなり過ぎて直流主回路電
圧が低過ぎる不具合がある。例えば、第５図に示
すように、25℃が始動時温度として定常運転時に
は自己発熱で120℃に達するようサーミスタの抵
抗特性を選んでおけば、その内部抵抗は1/10に減
少するが、−10℃で始動するときにはサーミスタ
の内部抵抗は25℃のときの５倍にも増大してお
り、始動時に必要な直流主回路電圧を得ることが
できない。

これに対して、実施例に示すように抵抗とサー
ミスタを並列構成にすれば、低温始動時に必要な
直流主回路電圧を抵抗１８を通して得ることがで
きるし、定常運転中にはサーミスタ１９を流れる
電流でその内部抵抗を減少させてサーミスタを流
れる電流を多くしてサーミスタと抵抗での電力損
失を少なくすることができる。さらに、抵抗とサ
ーミスタを密着配置することにより、抵抗の発熱
でサーミスタを増々加温してその内部抵抗値を速
やかに低くすることができ、抵抗とサーミスタの
分離配置では低温時にサーミスタの内部抵抗が大
きく抵抗１８を流れる電流が大部分になつてサー
ミスタの自己発熱が少ない（抵抗大）まま外気温
と熱バランスしてしまうことになる。この状態は
第６図に示すようになり、周囲温度−10℃での始
動にサーミスタと抵抗を密着しないときに抵抗の
温度のみ高温になつて（特性Ａ）、サーミスタの
温度は低いままに保たれる（特性Ｂ）になるのに
対して、密着する場合には抵抗温度（特性Ｃ）よ
りもサーミスタの温度（特性Ｄ）が高くなる現象
を呈してその合成抵抗を小さくするし電力損失も
少なくなる。この合成抵抗の実験結果としてはサ
ーミスタと抵抗を密着しないときに6.7Ωあつた
ものが密着したときには2.7Ωにまで減らすこと
ができた。

以上のとおり、本考案によれば、突入電流抑制
に負特性感温素子と抵抗とを並列でしかも互いに
密着させる構成にしたため、抵抗の発熱で感温素
子の加温を促進させてその定常時の合成抵抗を減
少させると共に始動時の直流主回路電圧を十分に
確保できる構成になるし、従来のようにスイツチ
ングトランスに補助巻線を設けること、大容量コ
ンデンサを必要とすること及び放熱を考慮する必
要性が無くなる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスイツチングレギユレータの回
路図、第２図はスイツチングトランスの制御波形
図、第３図は本考案の一実施例を示す回路図、第
４図は第３図における抵抗とサーミスタの取付構
成を例示する図、第５図は第３図におけるサーミ
スタの温度−抵抗特性例を示す図、第６図は本考
案の動作を説明するための抵抗とサーミスタの時
間−温度特性図である。 ４……突入電流抑制用サイリスタ、５，１８…
…突入電流抑制用抵抗、７，１７……スイツチン
グトランス、８……スイツチングトランジスタ、
９……制御回路、１２……負荷、１９……負特性
サーミスタ、２０……プリント基板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 交流電流を整流する直流主回路から平滑用コン
   デンサを持つてスイツチングトランスとスイツチ
   ング素子の直列回路に直流入力とし、上記スイツ
   チング素子を制御回路によつて周期的にオン・オ
   フ制御し、上記スイツチングトランスの出力を整
   流平滑して負荷に安定化直流電力を供給するスイ
   ツチングレギユレータにおいて、上記直流主回路
   に上記コンデンサへの突入電流を抑制するための
   抵抗と負特性感温素子を互いに密着して並列接続
   で設けたことを特徴とするスイツチングレギユレ
   ータの突入電流抑制回路。