JPH07106057B2 - スイッチング電源回路 - Google Patents
スイッチング電源回路Info
- Publication number
- JPH07106057B2 JPH07106057B2 JP31584589A JP31584589A JPH07106057B2 JP H07106057 B2 JPH07106057 B2 JP H07106057B2 JP 31584589 A JP31584589 A JP 31584589A JP 31584589 A JP31584589 A JP 31584589A JP H07106057 B2 JPH07106057 B2 JP H07106057B2
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- capacitor
- precharge
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- switching
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 38
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスイッチング電源回路に関し、特に入力電源平
滑用のコンデンサとコンデンサの入力電源印加時の充電
電流を抑制するプリチャージ手段とを備えたスイッチン
グ電源回路に関する。
滑用のコンデンサとコンデンサの入力電源印加時の充電
電流を抑制するプリチャージ手段とを備えたスイッチン
グ電源回路に関する。
従来のスイッチング電源回路の一例を第２図に示す。ス
イッチング部５の入力側が入力平滑コンデンサ３及びプ
リチャージ部２を介して入力電源１に接続され給電を受
ける。スイッチング部５は、補助電源４からの給電によ
り動作する出力制御回路51の制御の下に、主スイッチ5
2,トランス54及び整流平滑回路55により受電電力の出力
変換を行い負荷７に供給する。
イッチング部５の入力側が入力平滑コンデンサ３及びプ
リチャージ部２を介して入力電源１に接続され給電を受
ける。スイッチング部５は、補助電源４からの給電によ
り動作する出力制御回路51の制御の下に、主スイッチ5
2,トランス54及び整流平滑回路55により受電電力の出力
変換を行い負荷７に供給する。
入力電源１からの給電開始時における入力平滑コンデン
サ３への突入充電電流による入力電源ラインのじょう乱
を抑制し他の機器への影響を防止するために、プリチャ
ージ部２のプリチャージ抵抗器25により充電電流の制限
を行う。充電の完了時期をタイマ抵抗器21,タイマコン
デンサ22により検出し、バイアス抵抗器23が接続された
プリチャージスイッチFET24を駆動してプリチャージ抵
抗器25を短絡することにより、入力平滑コンデンサ３の
本来の機能を有効にする。
サ３への突入充電電流による入力電源ラインのじょう乱
を抑制し他の機器への影響を防止するために、プリチャ
ージ部２のプリチャージ抵抗器25により充電電流の制限
を行う。充電の完了時期をタイマ抵抗器21,タイマコン
デンサ22により検出し、バイアス抵抗器23が接続された
プリチャージスイッチFET24を駆動してプリチャージ抵
抗器25を短絡することにより、入力平滑コンデンサ３の
本来の機能を有効にする。
上述した従来のスイッチング電源回路は、スイッチング
部５の出力制御回路51を駆動するタイマ抵抗器41,定電
圧ダイオード42を有する補助電源４が直接入力平滑コン
デンサ３と並列に入っているため、入力平滑コンデンサ
３の端子電圧が定電圧ダイオード42のクランプ電圧より
小さい値でも出力制御回路51にバイアスを印加し、入力
電圧が不足した状態で，スイッチング部５を起動してし
まい、起動ミスや主スイッチ52の破壊を生じる場合があ
る。
部５の出力制御回路51を駆動するタイマ抵抗器41,定電
圧ダイオード42を有する補助電源４が直接入力平滑コン
デンサ３と並列に入っているため、入力平滑コンデンサ
３の端子電圧が定電圧ダイオード42のクランプ電圧より
小さい値でも出力制御回路51にバイアスを印加し、入力
電圧が不足した状態で，スイッチング部５を起動してし
まい、起動ミスや主スイッチ52の破壊を生じる場合があ
る。
これを防ぐため、通常は補助電源４の安定化を兼ねてタ
イマコンデンサ43を定電圧ダイオード42に並列に挿入し
出力制御回路51への印加電圧の立上りを遅くすることに
より、出力制御回路51自身の持つ入力検出レベルに定電
圧ダイオード42の電圧が立上った時点では、入力平滑コ
ンデンサ３の電圧はスイッチング部５の動作範囲に到達
し、起動後の出力制御回路51の消費電流増加を電源自身
の動作により補助電源整流ダイオード53を通して自励し
補償するように構成している。
イマコンデンサ43を定電圧ダイオード42に並列に挿入し
出力制御回路51への印加電圧の立上りを遅くすることに
より、出力制御回路51自身の持つ入力検出レベルに定電
圧ダイオード42の電圧が立上った時点では、入力平滑コ
ンデンサ３の電圧はスイッチング部５の動作範囲に到達
し、起動後の出力制御回路51の消費電流増加を電源自身
の動作により補助電源整流ダイオード53を通して自励し
補償するように構成している。
従って、この回路の動作条件は２つの時定数が下記の関
係にあることが必要である。
係にあることが必要である。
R25×C3 ＜＜ R41×C43 ………（１） ただし R25:プリチャージ抵抗器25の抵抗値 C3:入力平滑コンデンサ３の要領値 R41:タイマ抵抗器41の抵抗値 C43:タイマコンデンサ43の容量値 大電力電源では、入力平滑コンデンサ３の容量が増大す
るため（１）式をキープすることが難かしく、しかも、
タイマコンデンサ43の容量を増大して電圧の立上りを遅
くしすぎると起動後の自励による補助電源の確保ができ
ず、起動しなくなるという欠点がある。
るため（１）式をキープすることが難かしく、しかも、
タイマコンデンサ43の容量を増大して電圧の立上りを遅
くしすぎると起動後の自励による補助電源の確保ができ
ず、起動しなくなるという欠点がある。
本発明の目的は、入力電源平滑用のコンデンサの容量の
大小にかかわらず安定に起動することができ、内部回路
の障害を防止するスイッチング電源回路を提供すること
にある。
大小にかかわらず安定に起動することができ、内部回路
の障害を防止するスイッチング電源回路を提供すること
にある。
本発明のスイッチング電源回路は、入力電源からの給電
を平滑化するコンデンサと、前記コンデンサの前記入力
電源印加時の充電電流を所定時間抑制するプリチャージ
手段と、前記コンデンサを介した前記入力電源からの給
電電力の出力変換制御を行い負荷に供給するスイッチン
グ手段と、前記スイッチング手段に駆動用電源電力を給
電する補助電源と、前記プリチャージ手段の前記充電電
流の抑制動作に連動して前記補助電源の給電の起動，停
止を抑制する起動制御手段とを備えている。
を平滑化するコンデンサと、前記コンデンサの前記入力
電源印加時の充電電流を所定時間抑制するプリチャージ
手段と、前記コンデンサを介した前記入力電源からの給
電電力の出力変換制御を行い負荷に供給するスイッチン
グ手段と、前記スイッチング手段に駆動用電源電力を給
電する補助電源と、前記プリチャージ手段の前記充電電
流の抑制動作に連動して前記補助電源の給電の起動，停
止を抑制する起動制御手段とを備えている。
次に図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。本
実施例のスイッチング電源回路は、スイッチング部５の
入力側が、入力平滑コンデンサ３と、タイマ抵抗器21,
タイマコンデンサ22,バイアス抵抗器23,プリチャージス
イッチFET24及びプリチャージ抵抗器25を有するプリチ
ャージ部２とを介して入力電源１に接続され、スイッチ
ング部５の出力側が負荷７に接続されている。補助電源
４は入力平滑コンデンサ３と並列に接続され、そのタイ
マ抵抗器41と定電圧ダイオード42及びタイマコンデンサ
43との接続点が、スイッチング部５のトランス54を介し
て補助電源整流ダイオード53と、出力制御回路51と、起
動制御部６の検出トランジスタ61のコレクタとに接続さ
れている。検出トランジスタ61のベースはバイアス抵抗
器62を介してプリチャージ部２のプリチャージスイッチ
FET24のドレインと接続され、検出トランジスタ61のエ
ミッタはプリチャージスイッチFET24のソースとともに
入力負電極に接続されている。
実施例のスイッチング電源回路は、スイッチング部５の
入力側が、入力平滑コンデンサ３と、タイマ抵抗器21,
タイマコンデンサ22,バイアス抵抗器23,プリチャージス
イッチFET24及びプリチャージ抵抗器25を有するプリチ
ャージ部２とを介して入力電源１に接続され、スイッチ
ング部５の出力側が負荷７に接続されている。補助電源
４は入力平滑コンデンサ３と並列に接続され、そのタイ
マ抵抗器41と定電圧ダイオード42及びタイマコンデンサ
43との接続点が、スイッチング部５のトランス54を介し
て補助電源整流ダイオード53と、出力制御回路51と、起
動制御部６の検出トランジスタ61のコレクタとに接続さ
れている。検出トランジスタ61のベースはバイアス抵抗
器62を介してプリチャージ部２のプリチャージスイッチ
FET24のドレインと接続され、検出トランジスタ61のエ
ミッタはプリチャージスイッチFET24のソースとともに
入力負電極に接続されている。
プリチャージ部2,入力平滑コンデンサ3,補助電源４及び
スイッチング部５の機能，構成は従来技術と同様であ
り、それらの動作について詳細説明は省略する。
スイッチング部５の機能，構成は従来技術と同様であ
り、それらの動作について詳細説明は省略する。
今、入力電源１が投入されると、プリチャージ部２のタ
イマコンデンサ22が‘0'から充電されるため、これと接
続されたプリチャージスイッチFET24のゲートの電圧が
しきい値電圧に達するまでプリチャージスイッチFET24
はオフしており、プリチャージ抵抗器25を通して入力平
滑コンデンサ３が充電される。一方、起動制御部６の検
出トランジスタ61は、プリチャージ抵抗器25に充電電流
が流れその電圧降下がVBE電圧以上である期間（プリチ
ャージ時間）は、オンとなり補助電源４の定電圧ダイオ
ード42をバイパスするため、タイマコンデンサ43は充電
されずその端子電圧は‘0'のままである。
イマコンデンサ22が‘0'から充電されるため、これと接
続されたプリチャージスイッチFET24のゲートの電圧が
しきい値電圧に達するまでプリチャージスイッチFET24
はオフしており、プリチャージ抵抗器25を通して入力平
滑コンデンサ３が充電される。一方、起動制御部６の検
出トランジスタ61は、プリチャージ抵抗器25に充電電流
が流れその電圧降下がVBE電圧以上である期間（プリチ
ャージ時間）は、オンとなり補助電源４の定電圧ダイオ
ード42をバイパスするため、タイマコンデンサ43は充電
されずその端子電圧は‘0'のままである。
タイマコンデンサ22の充電電圧がプリチャージスイッチ
FET24のゲートしきい値電圧に達すると、プリチャージ
スイッチFET24はオンし、この時点で検出トランジスタ6
1のベース・エミッタ間の短絡するため検出トランジス
タ61はオフとなり、補助電源４はタイマ抵抗器41を通し
てタイマコンデンサ43の充電を開始し、出力制御回路51
の入力検出電圧を越えた時点でスイッチング部５が起動
する。
FET24のゲートしきい値電圧に達すると、プリチャージ
スイッチFET24はオンし、この時点で検出トランジスタ6
1のベース・エミッタ間の短絡するため検出トランジス
タ61はオフとなり、補助電源４はタイマ抵抗器41を通し
てタイマコンデンサ43の充電を開始し、出力制御回路51
の入力検出電圧を越えた時点でスイッチング部５が起動
する。
上記のように、タイマコンデンサ43の充電時定数はプリ
チャージ部２のプリチャージ時間とは無関係に設定可能
であり、プリチャージスイッチFET24がオンになる時刻
には入力平滑コンデンサ３の充電電圧は十分達上ってい
るので、本スイッチング電源回路は安定に起動し、主ス
イッチ52が破壊されることもない。
チャージ部２のプリチャージ時間とは無関係に設定可能
であり、プリチャージスイッチFET24がオンになる時刻
には入力平滑コンデンサ３の充電電圧は十分達上ってい
るので、本スイッチング電源回路は安定に起動し、主ス
イッチ52が破壊されることもない。
以上説明したように本発明は、プリチャージ手段による
入力電源平滑用のコンデンサの充電電流の抑制動作の終
了後に、補助電源からスイッチング手段への給電を開始
し入力電源からの給電電力の出力変換制御を行うので、
入力電源平滑用のコンデンサの容量の大小にかかわらず
安定に起動することができ、補助電源のタイマコンデン
サを小さくすることができるとともに、内部回路の障害
を防止することができる。
入力電源平滑用のコンデンサの充電電流の抑制動作の終
了後に、補助電源からスイッチング手段への給電を開始
し入力電源からの給電電力の出力変換制御を行うので、
入力電源平滑用のコンデンサの容量の大小にかかわらず
安定に起動することができ、補助電源のタイマコンデン
サを小さくすることができるとともに、内部回路の障害
を防止することができる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
従来のスイッチング電源回路の一例を示すブロック図で
ある。 １……入力電源、２……プリチャージ部、３……入力平
滑コンデンサ、４……補助電源、５……スイッチング
部、６……起動制御部、７……負荷、21……タイマ抵抗
器、22……タイマコンデンサ、23……バイアス抵抗器、
24……プリチャージスイッチFET、25……プリチャージ
抵抗器、41……タイマ抵抗器、42……定電圧ダイオー
ド、43……タイマコンデンサ、51……出力制御回路、52
……主スイッチ、53……補助電源整流ダイオード、54…
…トランス、55……整流平滑回路、61……検出トランジ
スタ、62……バイアス抵抗器。
従来のスイッチング電源回路の一例を示すブロック図で
ある。 １……入力電源、２……プリチャージ部、３……入力平
滑コンデンサ、４……補助電源、５……スイッチング
部、６……起動制御部、７……負荷、21……タイマ抵抗
器、22……タイマコンデンサ、23……バイアス抵抗器、
24……プリチャージスイッチFET、25……プリチャージ
抵抗器、41……タイマ抵抗器、42……定電圧ダイオー
ド、43……タイマコンデンサ、51……出力制御回路、52
……主スイッチ、53……補助電源整流ダイオード、54…
…トランス、55……整流平滑回路、61……検出トランジ
スタ、62……バイアス抵抗器。
Claims (1)
- 【請求項１】入力電源からの給電を平滑化するコンデン
サと、前記コンデンサの前記入力電源印加時の充電電流
を所定時間抑制するプリチャージ手段と、前記コンデン
サを介して前記入力電源からの給電電力の出力変換制御
を行い負荷に供給するスイッチング手段と、前記スイッ
チング手段に駆動用電源電力を給電する補助電源と、前
記プリチャージ手段の前記充電電流の抑制動作に連動し
て前記補助電源の供給の起動，停止を制御する起動制御
手段とを備えていることを特徴とするスイッチング電源
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31584589A JPH07106057B2 (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | スイッチング電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31584589A JPH07106057B2 (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | スイッチング電源回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03178553A JPH03178553A (ja) | 1991-08-02 |
| JPH07106057B2 true JPH07106057B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=18070276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31584589A Expired - Lifetime JPH07106057B2 (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | スイッチング電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07106057B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5103947B2 (ja) * | 2007-03-05 | 2012-12-19 | 日本電気株式会社 | 突入電流防止回路 |
| CN112152468B (zh) * | 2020-10-15 | 2022-03-22 | 西华大学 | 一种支持直流电流源输入的单级隔离式变换器 |
-
1989
- 1989-12-04 JP JP31584589A patent/JPH07106057B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03178553A (ja) | 1991-08-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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