JP3346786B2 - 電源投入制御用スイッチング回路および電源投入制御方法 - Google Patents

電源投入制御用スイッチング回路および電源投入制御方法

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JP3346786B2 JP29660591A JP29660591A JP3346786B2 JP 3346786 B2 JP3346786 B2 JP 3346786B2 JP 29660591 A JP29660591 A JP 29660591A JP 29660591 A JP29660591 A JP 29660591A JP 3346786 B2 JP3346786 B2 JP 3346786B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は,電源投入制御用スイ
ッチング回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の電源投入制御用スイッチング回路
の一例が図4に示されている。
【0003】直流安定化電源23にはヒューズ22を介して
接続されているACコンセント・プラグ21から商用交流
電圧が供給される。直流安定化電源23から直流5V(V
1)が出力される。直流安定化電源23の出力端子にはC
PU24が接続されており,直流安定化電源23から動作電
圧がこのCPU24に直接に供給される。直流安定化電源
23の出力端子にはさらにリレー25のリレー接点25Bを介
して負荷30が接続されている。
【0004】リレー25に含まれるリレー・コイル25Aに
はトランジスタQのコレクタが接続されている。トラン
ジスタのベースに制御信号が与えられることによりトラ
ンジスタQがオンし,リレー・コイル25Aに通電し,リ
レー接点25Bがオンする。リレー接点25Bがオンするこ
とにより負荷30に動作電圧が供給される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら図4に示
すスイッチング回路は,リレー接点25Bがオンとなると
きに図5に示すように突入電流により直流安定化電源23
の出力電圧が低下することがある。これによりCPU24
に誤動作が生じることがある。
【0006】この発明は,スイッチをオンとしたときに
突入電流による直流安定化電源の出力電圧の低下を防ぐ
ようにすることを目的とする。
【0007】
【0008】
【0009】
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【発明の構成,作用および効果】第1の発明による電源
投入制御用スイッチング回路は,定電圧電源回路と負荷
との間に接続されたメイン・リレーのリレー接点,電源
オン制御信号の入力に応答して所定の時定数で出力電圧
が増大する第1の時定数回路,上記メイン・リレーのリ
レー接点に並列に接続され,上記第1の時定数回路の出
力電圧によって制御され,上記第1の時定数回路の出力
電圧の増大に伴って遮断状態から導通状態に徐々に移行
する補助用半導体三端子制御素子,上記メイン・リレー
のリレー・コイルおよびその駆動回路,ならびに上記第
1の時定数回路の出力電圧が与えられ,上記補助用半導
体三端子制御素子が導通状態に移行した時点において上
記リレー・コイルの駆動回路を起動させる出力電圧を発
生するように定められた時定数を有する第2の時定数回
路を備えていることを特徴とする。
【0014】電源オン制御信号が入力すると,これに応
答して第1の時定数回路の出力電圧が徐々に増大してい
く。この出力電圧によって制御される補助用半導体三端
子制御素子は遮断状態から徐々に導通状態に移行してい
く。したがって,定電圧電源回路から補助用半導体三端
子制御素子を通して負荷に供給される電源電圧も徐々に
増大していくことになる。
【0015】補助用半導体三端子制御素子が導通状態に
なると,定電圧電源回路の出力電圧からこの三端子制御
素子における電圧降下分を差引いた電圧が負荷に印加さ
れることになる。この時点で第2の時定数回路によって
リレー・コイルの駆動回路が駆動され,リレー接点がオ
ンとなる。
【0016】リレー接点における電圧降下は三端子制御
素子における電圧降下よりもはるかに小さいので,負荷
にはオンとなったリレー接点を通して定電圧電源回路の
定電圧が供給されることになる。
【0017】第1の発明においては,第1段階において
三端子制御素子を通して徐々に高くなる電圧が負荷に印
加される。次に第2段階においてリレー接点を通して電
源電圧が負荷に印加される。負荷に印加される電圧はこ
のようにして徐々に増大し,急激に増大することは決し
てないので,従来のように突入電流が生じることが回避
される。したがって,定電圧電源回路の出力電圧が急激
に低下するような自体が発生することはなく,定電圧電
源回路にこのスイッチング回路の前段において接続され
ているCPU等の誤動作を未然に防止することができ
る。上記時定数回路の出力電圧の増大は正方向に増大す
ることおよび負方向に増大することの両方を含む概念で
ある。
【0018】第2の発明による電源投入用制御回路は,
定電圧電源回路と負荷との間に接続されたメイン・リレ
ーのリレー接点,上記メイン・リレーのリレー接点に並
列に接続された補助用の第1の半導体三端子制御素子,
電源オン制御信号の入力に応答して所定の時定数で出力
電圧が増大する時定数回路,制御端子に時定数回路の出
力電圧が与えられ,この出力電圧によって制御される第
2の半導体三端子制御素子,および上記第2の半導体三
端子制御素子の一方の入出力端子と上記第1の半導体三
端子制御素子の制御端子との間に接続された上記メイン
・リレーのリレー・コイルを備えていることを特徴とす
る。
【0019】上記時定数回路の出力電圧の増大は正方向
に増大することおよび負方向に増大することの両方を含
む概念である。
【0020】電源オン制御信号が入力すると,これに応
答して時定数回路の出力電圧が徐々に増大していく。こ
の出力電圧によって制御される第2の半導体三端子制御
素子は遮断状態から徐々に導通状態に移行していく。第
2の半導体三端子制御素子の出力電圧はリレー・コイル
を介して第1の半導体三端子制御素子の制御端子に与え
られるので,第1の三端子制御素子も遮断状態から導通
状態に徐々に移行していく。したがって,この第1の三
端子制御素子を介して定電圧電源回路から負荷に供給さ
れる電圧も徐々に増大していく。第1の三端子制御素子
がほぼ導通状態になったときにその制御端子から第2の
三端子制御素子に流れる電流によってリレー・コイルが
励磁され,リレー接点がオンとなる。この後は,オンと
なったリレー接点を介して定電圧電源回路から負荷に電
圧が供給されることになる。
【0021】この発明によっても第1段階において第1
の三端子制御素子を通して徐々に高くなる電圧が負荷に
印加される。次に第2段階においてリレー接点を通して
電源電圧が負荷に印加される。負荷に印加される電圧は
徐々に増大するので突入電流が生じることはない。定電
圧電源回路の出力電圧が急激に低下することもないの
で,スイッチング回路の前段に接続されているCPU等
の誤動作を未然に防止できる。
【0022】
【0023】
【0024】
【0025】
【0026】
【0027】
【実施例】図1はこの発明の実施例を示すもので,スイ
ッチング回路の回路図,図2は図1に示す回路の電圧と
時間との関係を表わすグラフである。
【0028】図1は図4に示す従来のスイッチング回路
のリレー25とトランジスタQに相当する部分の回路図で
あり,図4に示す回路と比較して直流安定化電源23,C
PU24および被制御対象の負荷30はそれぞれ図示が省略
されている。
【0029】電源と負荷との間にはメイン・リレー10の
リレー接点10Bが接続され,このリレー接点10Bに並列
に補助トランジスタQ3が接続されている。トランジス
タQ3のベース端子にはトランジスタQ3の駆動用トラ
ンジスタQ1のコレクタ端子が接続されている。トラン
ジスタQ3駆動用トランジスタQ1のコレクタ端子は抵
抗Rを介して電源と接続されている。またメイン・リレ
ー10のリレー・コイル10Aにはリレー駆動用トランジス
タQ2のコレクタ端子が接続されている。
【0030】またスイッチング回路には第1の時定数回
路11および第2の時定数回路12が含まれている。第1の
時定数回路11には負荷への動作電圧V2の供給を制御す
るためのオン/オフ制御信号がCPUから与えられる。
第1の時定数回路11の出力電圧が第2の時定数回路12お
よびトランジスタQ3駆動用トランジスタQ1のベース
端子にそれぞれ与えられる。
【0031】負荷に動作電圧V2が供給されるときに
は,CPUから制御信号が出力され,時定数回路11に与
えられる。これにより時定数回路11の動作が開始され,
図2(A) に示すように所定の時定数で出力電圧が増大す
る。時定数回路11の出力電圧が徐々に上昇すると,トラ
ンジスタQ3駆動用トランジスタQ1のベース電位も徐
々に上昇し,トランジスタQ3駆動用トランジスタQ1
のコレクタ電位は徐々に下降する。トランジスタQ3駆
動用トランジスタQ1のコレクタ電位が徐々に下降する
こにとより補助トランジスタQ3のベース電位も徐々に
下降する。したがって補助トランジスタQ3は遮断状態
から徐々に導通状態(時刻t1 )に移行する。このため
図2(B) に示すように負荷に供給される電圧V2も徐々
に増大していく。補助トランジスタQ3が導通状態とな
ると電源の出力電圧V1から補助トランジスタQ3の電
圧降下分を差引いた電圧が負荷に与えられる。
【0032】また時定数回路11の出力電圧が時定数回路
12に与えられ,図2(C) に示すように時定数回路12の出
力電圧は時定数回路11の出力電圧よりもさらに遅れて徐
々に上昇していく。補助トランジスタQ3が導通状態と
なる時点以降の時刻t2 においてリレー駆動用トランジ
スタQ2がオンとなる。これによりリレー・コイル10A
に励磁電流が流れリレー接点10Bがオンとなる。リレー
接点10Bがオンとなることにより電源の電圧V1はリレ
ー接点10Bを介して負荷に与えられる。リレー接点10B
の電圧降下は補助トランジスタQ3の電圧降下に比べて
低く,ほぼ電源の出力電圧が負荷に与えられることとな
る。
【0033】図3は他の実施例を示している。
【0034】図3に示すスイッチング回路は,図1に示
すスイッチング回路と比較してトランジスタQ3駆動用
トランジスタQ1のコレクタ端子に接続されていた抵抗
Rの代わりにリレー・コイル10Aを接続することにより
リレー駆動用トランジスタQ2および第2の時定数回路
12を省略したものである。
【0035】図3に示すスイッチング回路においてはト
ランジスタQ3駆動用トランジスタQ1のコレクタ端子
がリレー・コイル10Aを介して補助トランジスタQ3の
ベース端子と接続されている。またリレー・コイル10A
と並列にダイオード13が接続されている。さらに図1に
示す第1の時定数回路として,抵抗R1とコンデンサC
で構成される積分回路14ならびに抵抗R2およびR3で
構成される分圧回路15が含まれ,積分回路14の入力にオ
ン/オフ制御信号が与えられ,分圧回路15の出力電圧が
トランジスタQ1のベース端子に与えられる。
【0036】電源オン制御信号が入力されると,これに
応答して分圧回路15の出力電圧が徐々に上昇していく。
これに伴いリレー・コイル10Aを介して補助トランジス
タQ3のベース端子に与えられる電圧は徐々に下降す
る。補助トランジスタQ3が遮断状態から動作状態に移
行し,負荷に与えられる電圧V2も徐々に増大してい
く。
【0037】補助トランジスタQ3がほぼ導通状態とな
ったときに補助トランジスタQ3のベース端子からトラ
ンジスタQ3駆動用トランジスタQ1のコレクタ端子に
流れる電流によりリレー・コイル10Aが励磁され,リレ
ー接点10Bがオンとされる。そして,リレー接点10Bを
介して電源からの電圧が負荷に与えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示すもので,スイッチング
回路の回路図である。
【図2】図1に示す回路の各回路部分に与えられる電圧
と時間との関係を表わすグラフである。
【図3】他の実施例を示している。
【図4】従来のスイッチ回路の一例を示している。
【図5】電圧源の出力電圧が低下する様子を示すグラフ
である。
【符号の説明】
10 リレー 10A リレー・コイル 10B リレー接点 11,12 時定数回路 Q1 トランジスタQ3駆動用トランジスタ Q2 リレー駆動用トランジスタ Q3 補助トランジスタ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 定電圧電源回路と負荷との間に接続され
    たメイン・リレーのリレー接点, 電源オン制御信号の入力に応答して所定の時定数で出力
    電圧が増大する第1の時定数回路, 上記メイン・リレーのリレー接点に並列に接続され,上
    記第1の時定数回路の出力電圧によって制御され,上記
    第1の時定数回路の出力電圧の増大に伴って遮断状態か
    ら導通状態に徐々に移行する補助用半導体三端子制御素
    子, 上記メイン・リレーのリレー・コイルおよびその駆動回
    路,ならびに上記第1の時定数回路の出力電圧が与えら
    れ,上記補助用半導体三端子制御素子が導通状態に移行
    した時点において上記リレー・コイルの駆動回路を起動
    させる出力電圧を発生するように定められた時定数を有
    する第2の時定数回路, を備えた電源投入制御用スイッチング回路。
  2. 【請求項2】 定電圧電源回路と負荷との間に接続され
    たメイン・リレーのリレー接点, 上記メイン・リレーのリレー接点に並列に接続された補
    助用の第1の半導体三端子制御素子, 電源オン制御信号の入力に応答して所定の時定数で出力
    電圧が増大する時定数回路, 制御端子に時定数回路の出力電圧が与えられ,この出力
    電圧によって制御される第2の半導体三端子制御素子,
    および上記第2の半導体三端子制御素子の一方の入出力
    端子と上記第1の半導体三端子制御素子の制御端子との
    間に接続された上記メイン・リレーのリレー・コイル, を備えた電源投入制御用スイッチング回路。
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