JPH0522934A - 電源回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電源供給の瞬断が発生しても、内部素子を破
損、劣化させないようにする。 【構成】 突入電流防止回路２０を介して入力される電
圧をスイッチング制御して直流出力を得るトランジスタ
６及び主トランス７と、直流出力のレベルに応じてスイ
ッチングパルスのパルス幅を制御する回路１８と、その
パルス存在時に突入電流防止回路２０の両端を短絡する
ショート回路たるサイリスタ１とを設ける。パルス幅が
所定幅以上になったときショート回路の短絡動作を停止
制御するコンパレータ１６を設ける。 【効果】 瞬断により短絡動作が停止し、その後の突入
電流から内部素子が保護される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は電源回路に関し、特に入力部に負
荷の過渡電流を吸収するためのコンデンサと、このコン
デンサへの突入電流の防止回路とを有するスイッチング
レギュレータに関する。

【０００２】

【従来技術】従来、この種の電源回路は、直流入力を、
スイッチング制御して交流とし、この交流をトランスを
介して整流して直流出力を得るもので、このスイッチン
グのためにスイッチングレギュレータ制御回路を用いて
いる。スイッチングレギュレータ制御回路は通常、パル
ス幅制御されたオンパルスを発生し、インバータ内のト
ランジスタ等のスイッチング素子のオン時間比を制御す
る回路である。その制御においては、まず初期動作時に
はスイッチングパルスの幅を徐々に広くして交流出力の
漸増を行わせ、その後は直流出力からの帰還電圧により
スイッチングパルスの幅を制御して直流出力の定電圧化
を図るように構成されている。

【０００３】また、このスイッチングパルスレギュレー
タ制御回路へ効率良く電力を供給するために、直流入力
から抵抗器を介して初期動作に必要な電力が与えられ、
パルス幅が若干広くなった初期動作以降の電力は、主と
して交流出力の一部を整流した直流によって賄われるよ
うになっている。

【０００４】さらにまた、従来の電源回路では、直流入
力の入力部にはスイッチングによる過渡電流を吸収する
ためのコンデンサが設けられている。そして、前段から
の直流電源の大きな突入電流を抑制するため、入力部に
抵抗器とサイリスタとを並列接続した突入電流防止回路
も設けられている。この構成により、電源投入時は前段
の直流電源からその抵抗器を介してコンデンサに電力が
与えられ、コンデンサの端子電圧が上昇して交流出力が
一定電圧に達した時には、サイリスタをオンし、抵抗器
をショート状態として正常な運転状態に入るように動作
する。

【０００５】上述の電源回路においては、前段の直流電
源は商用交流電源を整流するものを用いることが多い。
ところで、商用交流電源に瞬断が発生した場合には、直
流入力が無くなり、入力部に設けられたコンデンサの端
子電圧は降下する。ところが、電源回路では直流出力の
定電圧を維持するように動作するため、インバータ内の
スイッチング素子のオン時間比、すなわちスイッチング
パルスの幅を大きくして、コンデンサの端子電圧が正常
時の１／２程度になってもそのまま動作を続ける。そし
て、この動作中はサイリスタには継続してトリガパルス
が与えられていることとなる。ここで、この状態中に電
源の瞬断が終了すると、前段の直流電源からサイリスタ
を介してコンデンサに充電用の大電流が供給されること
になり、直流電源とサイリスタ等の内部素子とに過負荷
を与え、甚しい場合には破損を招くとか、破損しないま
でも劣化させるという欠点がある。

【０００６】

【発明の目的】本発明は上述した従来の欠点を解決する
ためになされたものであり、その目的は電源供給の瞬断
が発生してもサイリスタ等の内部素子を破損、劣化させ
ることのない電源回路を提供することである。

【０００７】

【発明の構成】本発明による電源回路は、突入電流防止
回路を介して入力される電圧を所定スイッチングパルス
でスイッチング制御して所定レベルの直流出力を得るス
イッチング手段と、前記直流出力のレベルに応じて前記
スイッチングパルスのパルス幅を制御するパルス幅制御
回路と、前記スイッチングパルスの存在時に前記突入電
流防止回路の両端を短絡するショート回路とを有する電
源回路であって、前記パルス幅が所定幅以上になったと
き前記ショート回路の短絡動作を停止制御する停止制御
回路を有することを特徴とする。

【０００８】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。

【０００９】図１は本発明による電源回路の一実施例の
構成を示す回路図である。図において、制御回路１８か
らスイッチング素子たるトランジスタ６へ与えられるオ
ンパルス（スイッチングパルス）の波高値は通常一定で
ある。そこで、このパルスを抵抗器１１及び１２並びに
コンデンサ１３からなる充放電回路に入力することによ
りスイッチングパルスのオン時間率、すなわちパルス幅
に比例した電圧に変換し、これをコンパレータ１６の非
反転入力端子に入力する。一方、コンパレータ１６の反
転入力端子には抵抗器１４と定電圧ダイオード１５とで
得られる基準電圧が入力されている。この基準電圧値を
適当に選択することにより、トランジスタ６へ与えられ
るスイッチングパルスのパルス幅が予め設定されたパル
ス幅より大きくなった時、コンパレータ１６は動作停止
を指示するオフ信号（地気信号）を制御回路１８に与え
る。これにより、スイッチングレギュレータ制御回路１
８は、その動作を停止するよう制御されるのである。

【００１０】直流入力の＋側端子５１と−側端子５２と
の間には、サイリスタ１と抵抗器２との並列接続による
突入電流防止回路２０を介してコンデンサ３が接続さ
れ、このコンデンサ３の両端子間に主トランス７の巻線
Ｎ１とトランジスタ６との直列回路が設けられている。

【００１１】また、スイッチングレギュレータ制御回路
１８の地気端子は、直流入力の−側端子５２に接続され
ている。そして、その電源端子は、コンデンサ３の＋側
端子に抵抗器５を介して接続されると共に、一端が直流
入力の−側端子５２に接続された主トランス７の巻線Ｎ
４にダイオード１０を介して接続されている。この制御
回路１８の出力は、トランジスタ６の入力に与えられて
いる。

【００１２】さらにまた、主トランス７の巻線Ｎ３の一
端はコンデンサ３の＋側端子に接続され、他端はサイリ
スタ１の制御端子に接続されている。主トランス７の巻
線Ｎ１に直列接続された巻線Ｎ５の一端は、ダイオード
４を介して直流入力の−側端子５２に接続されている。

【００１３】一方、主トランス７の巻線Ｎ２には整流平
滑回路８が接続されていて直流出力を得ると共に、この
出力はスイッチングレギュレータ制御回路１８に帰還入
力を与えている。また、ダイオード１０の整流出力端
と、直流入力の−側端子５２との間にコンデンサ９が設
けられている。

【００１４】ここで、本実施例においては、主トランス
７の巻線Ｎ４の整流出力を電源とするコンパレータ１６
が設けられている。このコンパレータ１６の反転入力端
子には、その電源電圧から抵抗器１４と定電圧ダイオー
ド１５とにより得られる基準電圧が入力されている。一
方、コンパレータ１６の非反転入力端子には、一端が直
流入力の−側端子５２に接続される抵抗器１２及びコン
デンサ１３の並列回路の他端と、一端がトランジスタ６
の入力に接続される抵抗器１１の他端との接続点の電位
が入力されている。

【００１５】かかる構成とされた本実施例の電源回路の
動作について説明する。まず、初期動作時及び、スイッ
チングレギュレータ制御回路１８が直流出力からの帰還
電圧によりパルス幅制御して直流出力の定電圧を図って
いる定常動作時においては、従来の回路と同様の動作が
行われる。よって、サイリスタ１は短絡状態となってお
り、このサイリスタ１を介して直流入力が与えられてい
る。また、この時、主トランス７の巻線Ｎ４から帰還さ
れる所定の電圧が、コンパレータ１６及びスイッチング
レギュレータ制御回路１８に与えられると共に、抵抗器
１４及び定電圧ダイオード１５により生成される所定の
基準電圧Ｖref がコンパレータ１６の反転入力端子に入
力される。一方、トランジスタ６に与えられるスイッチ
ングパルスのパルス幅に応じた電圧ＶT が抵抗器１１及
び１２並びにコンデンサ１３により検出され、その電圧
ＶT がコンパレータ１６の非反転入力端子に与えられ
る。正常状態では電圧Ｖref が電圧ＶTよりも高い値に
設定されていて、コンパレータ１６の出力はオン状態と
なっている。

【００１６】次に、上述の状態において直流入力が瞬断
され、コンデンサ３の電圧が降下すると、スイッチング
レギュレータ１８は出力端子５３，５４の直流出力を安
定化制御するために、トランジスタ６に入力するスイッ
チングパルスのパルス幅を大きくさせる。その結果、コ
ンパレータ１６の非反転入力端子に印加される電圧ＶT
が増加する。そして、電圧ＶT がコンパレータ１６の反
転入力端子に入力される基準電圧Ｖref より高い値にな
った時、コンパレータ１６の出力はオフ状態となる。こ
れに応答してスイッチングレギュレータ制御回路１８は
強制的にその動作を停止させられるので、主トランス７
の巻線Ｎ３の出力はなくなる。

【００１７】当然、この時点では、サイリスタ１を流れ
る電流もないので、サイリスタ１はオフ状態となる。従
って、その後に瞬断が終了し、直流入力が加えられると
抵抗器２を介してコンデンサ３に充電電流が流れること
になるため、突入電流が抑止される。

【００１８】なお、本実施例では瞬断時に、スイッチン
グ制御回路の動作を停止させてスイッチングパルスの発
生を抑止することにより、サイリスタをオフ状態として
いるが、これに限らず、瞬断時にサイリスタをオフ制御
して短絡動作を停止制御すれば良い。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
前段の直流電源に瞬断があった場合、入力電圧の低下に
応じてパルス幅が変化するスイッチングパルスが、予め
設定されたパルス幅より大きなパルスとなった時、その
都度サイリスタをオフ状態とすることにより、抵抗器を
介してコンデンサへの充電を開始させることができるの
で、入力電源設備や整流回路、サイリスタ等の内部素子
に過負荷を与えることはなく、破損又は信頼性の低下を
招かないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による電源回路の構成を示す回
路図である。

【符号の説明】

１ サイリスタ ３，９，１３ コンデンサ ６ スイッチング素子 １５ 定電圧ダイオード １６ コンパレータ １８ スイッチングレギュレータ制御回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 突入電流防止回路を介して入力される電
   圧を所定スイッチングパルスでスイッチング制御して所
   定レベルの直流出力を得るスイッチング手段と、前記直
   流出力のレベルに応じて前記スイッチングパルスのパル
   ス幅を制御するパルス幅制御回路と、前記スイッチング
   パルスの存在時に前記突入電流防止回路の両端を短絡す
   るショート回路とを有する電源回路であって、前記パル
   ス幅が所定幅以上になったとき前記ショート回路の短絡
   動作を停止制御する停止制御回路を有することを特徴と
   する電源回路。