JP2692355B2 - スイッチング電源装置 - Google Patents
スイッチング電源装置Info
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- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
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- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
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- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
- H02M1/0016—Control circuits providing compensation of output voltage deviations using feedforward of disturbance parameters
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- Power Engineering (AREA)
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- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スイッチング電源装置に利用する。特に、
入力の電源投入時の突入電流防止および入力フィルタコ
ンデンサへの電荷充電完了を制御部に伝達する手段に関
する。
入力の電源投入時の突入電流防止および入力フィルタコ
ンデンサへの電荷充電完了を制御部に伝達する手段に関
する。
本発明は、スイッチング電源装置の投入回路におい
て、 入力電圧条件に応じて複数個の抵抗値を調整すること
で対応できる回路構成を実現することにより、 広範囲の入力電圧に適用することができるようにした
ものである。
て、 入力電圧条件に応じて複数個の抵抗値を調整すること
で対応できる回路構成を実現することにより、 広範囲の入力電圧に適用することができるようにした
ものである。
従来、この種のスイッチング電源装置の投入回路はリ
レーを用いた回路構成になっていた。
レーを用いた回路構成になっていた。
第４図および第５図を参照して従来の回路の一例を説
明する。第４図に示すように、スイッチング電源装置は
直流・直流コンバータ26と投入回路28とで構成される。
投入回路28は、抵抗13、抵抗14、抵抗15、抵抗16、抵抗
17、抵抗18、コンデンサ19、NPNトランジスタ20、NPNト
ランジスタ21、リレー22およびダイオード24から構成さ
れる。スイッチング電源装置の入力端子にステップ状の
入力電圧を印加したときに、第４図に示すｇ点には第５
図で示すようにステップ状の入力電圧を微分した電圧波
形が現れる。これによりNPNトランジスタ21がオンし、N
PNトランジスタ20のベース部分が入力の負側に引っぱら
れるのでNPNトランジスタ20はオフの状態になってお
り、リレー22はオフ状態である。ｇ点の電圧は入力電圧
をピークに次第に減少し、NPNトランジスタのベース−
エミッタ間電圧VBEより電圧が低下した時点でNPNトラン
ジスタ21はオフ状態となり、これよりNPNトランジスタ2
0がオン状態となってリレー22を駆動する。これよりリ
レーの接点23によりコンデンサの負端子が電源入力端子
の負側に接続されると共に、直流・直流コンバータ26に
入力フィルタコンデンサの電荷充電が完了したことを伝
達する。第５図は、第４図で示す投入回路動作時のｅ
点、ｆ点、ｇ点およびｈ点の電圧波形である。
明する。第４図に示すように、スイッチング電源装置は
直流・直流コンバータ26と投入回路28とで構成される。
投入回路28は、抵抗13、抵抗14、抵抗15、抵抗16、抵抗
17、抵抗18、コンデンサ19、NPNトランジスタ20、NPNト
ランジスタ21、リレー22およびダイオード24から構成さ
れる。スイッチング電源装置の入力端子にステップ状の
入力電圧を印加したときに、第４図に示すｇ点には第５
図で示すようにステップ状の入力電圧を微分した電圧波
形が現れる。これによりNPNトランジスタ21がオンし、N
PNトランジスタ20のベース部分が入力の負側に引っぱら
れるのでNPNトランジスタ20はオフの状態になってお
り、リレー22はオフ状態である。ｇ点の電圧は入力電圧
をピークに次第に減少し、NPNトランジスタのベース−
エミッタ間電圧VBEより電圧が低下した時点でNPNトラン
ジスタ21はオフ状態となり、これよりNPNトランジスタ2
0がオン状態となってリレー22を駆動する。これよりリ
レーの接点23によりコンデンサの負端子が電源入力端子
の負側に接続されると共に、直流・直流コンバータ26に
入力フィルタコンデンサの電荷充電が完了したことを伝
達する。第５図は、第４図で示す投入回路動作時のｅ
点、ｆ点、ｇ点およびｈ点の電圧波形である。
このように、従来の技術では、投入回路の特性はそれ
に使用するリレーの感度電圧により決定されるので、入
力電圧条件が著しく違うスイッチング電源の場合に感度
電圧特性の違いリレーに変更する必要があり、また、入
力電圧が広範囲にわたって変動する場合は、その下限値
でリレーの動作マージンが少なくなり投入回路の動作が
不安定になる可能性があり、汎用性に乏しい欠点があ
る。
に使用するリレーの感度電圧により決定されるので、入
力電圧条件が著しく違うスイッチング電源の場合に感度
電圧特性の違いリレーに変更する必要があり、また、入
力電圧が広範囲にわたって変動する場合は、その下限値
でリレーの動作マージンが少なくなり投入回路の動作が
不安定になる可能性があり、汎用性に乏しい欠点があ
る。
本発明は、このような欠点を除去するもので、電源投
入動作が安定に伝えるスイッチング電源装置を提供する
ことを目的とする。
入動作が安定に伝えるスイッチング電源装置を提供する
ことを目的とする。
本発明は、直流・直流変換器と、この直流・直流変換
器に電源を与える投入回路とを備え、この投入回路は、
上記直流・直流変換器の電源入力端子に並列に接続され
たコンデンサを有し、上記直流・直流変換器は、このコ
ンデンサの充電完了を示す信号を入力する信号入力端子
を有するスイッチング電源装置において、上記投入回路
は、上記コンデンサの一方の電源が自回路の正電位端子
に接続され、この正電位端子に一方の端が接続され第一
抵抗と、この第一抵抗の他方の端にカソード電極が接続
され、自回路の負電位端子にアノード電極が接続された
ツェナーダイオードと、この第一抵抗の他方の端に一次
側端子のアノード電極が接続され、二次側素子の出力電
極に上記信号出力端子が接続され、二次側素子の入力電
極が上記コンデンサの他方の電極が接続されたフォトカ
プラと、この第一抵抗の他方の端に制御電極が接続さ
れ、自回路の負電位端子に入力電極が接続され、上記コ
ンデンサの他方の電極に出力電極が接続された電界効果
トランジスタと、上記フォトカプラの一次側素子のカソ
ード電極に出力電極が接続され、自回路の負電位端子に
入力電極が接続されたトランジスタと、このトランジス
タの制御電極と上記コンデンサの他方の電極とを接続す
る第二抵抗と、上記トランジスタの入力電極と上記電界
効果トランジスタの出力電極とを接続する第三抵抗とを
備えたことを特徴とする。
器に電源を与える投入回路とを備え、この投入回路は、
上記直流・直流変換器の電源入力端子に並列に接続され
たコンデンサを有し、上記直流・直流変換器は、このコ
ンデンサの充電完了を示す信号を入力する信号入力端子
を有するスイッチング電源装置において、上記投入回路
は、上記コンデンサの一方の電源が自回路の正電位端子
に接続され、この正電位端子に一方の端が接続され第一
抵抗と、この第一抵抗の他方の端にカソード電極が接続
され、自回路の負電位端子にアノード電極が接続された
ツェナーダイオードと、この第一抵抗の他方の端に一次
側端子のアノード電極が接続され、二次側素子の出力電
極に上記信号出力端子が接続され、二次側素子の入力電
極が上記コンデンサの他方の電極が接続されたフォトカ
プラと、この第一抵抗の他方の端に制御電極が接続さ
れ、自回路の負電位端子に入力電極が接続され、上記コ
ンデンサの他方の電極に出力電極が接続された電界効果
トランジスタと、上記フォトカプラの一次側素子のカソ
ード電極に出力電極が接続され、自回路の負電位端子に
入力電極が接続されたトランジスタと、このトランジス
タの制御電極と上記コンデンサの他方の電極とを接続す
る第二抵抗と、上記トランジスタの入力電極と上記電界
効果トランジスタの出力電極とを接続する第三抵抗とを
備えたことを特徴とする。
直流・直流変換器の電源入力端子に並列に接続された
コンデンサの充電電位の低下を検出して充電完了信号を
直流・直流変換器に与えるに際して、入力電圧条件の変
化による動作マージンの減少に対して投入回路内の３つ
の抵抗の抵抗値の調整により対応することができる。
コンデンサの充電電位の低下を検出して充電完了信号を
直流・直流変換器に与えるに際して、入力電圧条件の変
化による動作マージンの減少に対して投入回路内の３つ
の抵抗の抵抗値の調整により対応することができる。
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明
する。第１図および第２図は、この実施例の構成を示す
ブロック構成図である。投入回路は、抵抗１、抵抗２、
抵抗３、NPNトランジスタ４、MOSFET5、ツェナーダイオ
ード６、フォトカプラー次側素子７およびコンデンサ９
から構成される。
する。第１図および第２図は、この実施例の構成を示す
ブロック構成図である。投入回路は、抵抗１、抵抗２、
抵抗３、NPNトランジスタ４、MOSFET5、ツェナーダイオ
ード６、フォトカプラー次側素子７およびコンデンサ９
から構成される。
この実施例は、第１図および第２図に示すように、直
流・直流コンバータ11と、この直流・直流コンバータ11
に電源を与える投入回路とを備え、この投入回路は、直
流・直流コンバータ11の電源入力端子に並列に接続され
たコンデンサ９を有し、直流・直流コンバータ11は、こ
のコンデンサ９の充電完了を示す信号を入力する信号入
力端子を有し、さらに、本発明の特徴とする手段とし
て、上記投入回路は、コンデンサ９の一方の電極が自回
路の正電位端子に接続され、この正電位端子に一方の端
が接続された抵抗１と、抵抗１の他方の端にカソード電
極が接続され、自回路の負電位端子にアノード電極が接
続されたツェナーダイオード６と、抵抗１の他方の端に
一次側素子７のアノード電極が接続され、二次側素子の
出力電極に上記信号出力端子が接続され、二次側素子８
の入力電極がコンデンサ９の他方の電極が接続されたフ
ォトカプラと、抵抗１の他方の端に制御電極が接続さ
れ、自回路の負電位端子に入力電極が接続され、コンデ
ンサ９の他方の電極に出力電極が接続されたMOSFET5
と、上記フォトカプラの一次側端子７のカソード電極に
出力電極が接続され、自回路の負電位端子に入力電極が
接続されたNPNトランジスタ４と、このNPNトランジスタ
４の制御電極とコンデンサ９の他方の電極とを接続する
抵抗２と、NPNトランジスタ４の入力電極とMOSFET5の出
力電極とを接続する抵抗３とを備える。
流・直流コンバータ11と、この直流・直流コンバータ11
に電源を与える投入回路とを備え、この投入回路は、直
流・直流コンバータ11の電源入力端子に並列に接続され
たコンデンサ９を有し、直流・直流コンバータ11は、こ
のコンデンサ９の充電完了を示す信号を入力する信号入
力端子を有し、さらに、本発明の特徴とする手段とし
て、上記投入回路は、コンデンサ９の一方の電極が自回
路の正電位端子に接続され、この正電位端子に一方の端
が接続された抵抗１と、抵抗１の他方の端にカソード電
極が接続され、自回路の負電位端子にアノード電極が接
続されたツェナーダイオード６と、抵抗１の他方の端に
一次側素子７のアノード電極が接続され、二次側素子の
出力電極に上記信号出力端子が接続され、二次側素子８
の入力電極がコンデンサ９の他方の電極が接続されたフ
ォトカプラと、抵抗１の他方の端に制御電極が接続さ
れ、自回路の負電位端子に入力電極が接続され、コンデ
ンサ９の他方の電極に出力電極が接続されたMOSFET5
と、上記フォトカプラの一次側端子７のカソード電極に
出力電極が接続され、自回路の負電位端子に入力電極が
接続されたNPNトランジスタ４と、このNPNトランジスタ
４の制御電極とコンデンサ９の他方の電極とを接続する
抵抗２と、NPNトランジスタ４の入力電極とMOSFET5の出
力電極とを接続する抵抗３とを備える。
第２図および第３図に基づき投入回路の動作を説明す
る。スイッチング電源装置の入力にステップ状の直流電
圧を印加したときに、第２図に示すＣ点には第３図で示
すようにステップ状の入力電圧を微分した電圧波形が現
われる。これにより、NPNトランジスタ４がオン状態に
なり、MOSFET5のゲート端子をスレッシュホールドレベ
ル以下に引っぱるのでMOSFET5はオフ状態になってい
る。このときにNPNトランジスタ４によりフォトカプラ
はオン状態になっており、直流・直流コンバータ11の充
電完了信号端子をロウレベルに保持し、コンデンサ９の
充電が未完了であることを伝達する。
る。スイッチング電源装置の入力にステップ状の直流電
圧を印加したときに、第２図に示すＣ点には第３図で示
すようにステップ状の入力電圧を微分した電圧波形が現
われる。これにより、NPNトランジスタ４がオン状態に
なり、MOSFET5のゲート端子をスレッシュホールドレベ
ル以下に引っぱるのでMOSFET5はオフ状態になってい
る。このときにNPNトランジスタ４によりフォトカプラ
はオン状態になっており、直流・直流コンバータ11の充
電完了信号端子をロウレベルに保持し、コンデンサ９の
充電が未完了であることを伝達する。
ところで、第２図中のＣ点の電位は、入力電圧をピー
クにコンデンサ９への電荷充電に反比例して次第に減少
する。そしてＣ点の電位がNPNトランジスタ４のベース
−エミッタ間電圧VBEより低下した時点でNPNトランジス
タ４はオフ状態になり、抵抗１を通して電力がツェナー
ダイオード６とMOSFET5に供給され、ツェナーダイオー
ド６で決まる電圧でMOSFET5を駆動する。このときに、
コンデンサ９への電荷充電はほぼ完了している。そし
て、NPNトランジスタ４がオフ状態になった時点でフォ
トカプラもオフ状態になり、直流・直流コンバータ充電
完了信号端子をハイレベルに遷移させ、コンデンサ９の
充電が完了したことを伝達する。このときの各部の波形
を第３図に示す。
クにコンデンサ９への電荷充電に反比例して次第に減少
する。そしてＣ点の電位がNPNトランジスタ４のベース
−エミッタ間電圧VBEより低下した時点でNPNトランジス
タ４はオフ状態になり、抵抗１を通して電力がツェナー
ダイオード６とMOSFET5に供給され、ツェナーダイオー
ド６で決まる電圧でMOSFET5を駆動する。このときに、
コンデンサ９への電荷充電はほぼ完了している。そし
て、NPNトランジスタ４がオフ状態になった時点でフォ
トカプラもオフ状態になり、直流・直流コンバータ充電
完了信号端子をハイレベルに遷移させ、コンデンサ９の
充電が完了したことを伝達する。このときの各部の波形
を第３図に示す。
本回路構成の投入回路であれば、入力電圧条件が著し
く違っても抵抗１、抵抗２および抵抗３の定数を調整す
ることで入力電圧条件の変化に対応することが可能であ
り、広範囲の入力電圧の変動に対しても抵抗１によりMO
SFET5を駆動するのに必要な電力を供給するだけでよ
く、リレーを用いて構成する投入回路と比較して回路の
動作範囲が広くかつ汎用性も高い。
く違っても抵抗１、抵抗２および抵抗３の定数を調整す
ることで入力電圧条件の変化に対応することが可能であ
り、広範囲の入力電圧の変動に対しても抵抗１によりMO
SFET5を駆動するのに必要な電力を供給するだけでよ
く、リレーを用いて構成する投入回路と比較して回路の
動作範囲が広くかつ汎用性も高い。
本発明は、以上説明したように、従来例に較べて広範
囲の入力電圧に適用することができる効果がある。
囲の入力電圧に適用することができる効果がある。
第１図は、本発明実施例の構成を示すブロック図。 第２図は、本発明実施例の具体的な構成を示す回路構成
図。 第３図は、本発明実施例の各部の動作波形を示す図。 第４図は、従来例の具体的な構成を示す回路構成図。 第５図は、従来例の各部の動作波形を示す図。 １、２、３、13、14、15、16、17、18…抵抗、４、20、
21…NPNトランジスタ、５…MOSFET、６…ツェナーダイ
オード、７…フォトカプラの一次側素子、８…フォトカ
プラの二次側素子、９、19…コンデンサ、10、25…直流
電源、11、26…直流・直流コンバータ、12、27…負荷、
22…リレー、23…リレー接点、24…ダイオード、28…投
入回路。
図。 第３図は、本発明実施例の各部の動作波形を示す図。 第４図は、従来例の具体的な構成を示す回路構成図。 第５図は、従来例の各部の動作波形を示す図。 １、２、３、13、14、15、16、17、18…抵抗、４、20、
21…NPNトランジスタ、５…MOSFET、６…ツェナーダイ
オード、７…フォトカプラの一次側素子、８…フォトカ
プラの二次側素子、９、19…コンデンサ、10、25…直流
電源、11、26…直流・直流コンバータ、12、27…負荷、
22…リレー、23…リレー接点、24…ダイオード、28…投
入回路。
Claims (1)
- 【請求項１】直流・直流変換器と、この直流・直流変換
器に電源を与える投入回路とを備え、この投入回路は、
上記直流・直流変換器の電源入力端子に並列に接続され
たコンデンサを有し、上記直流・直流変換器は、このコ
ンデンサの充電完了を示す信号を入力する信号入力端子
を有するスイッチング電源装置において、 上記投入回路は、 上記コンデンサの一方の電源が自回路の正電位端子に接
続され、 この正電位端子に一方の端が接続された第一抵抗と、 この第一抵抗の他方の端にカソード電極が接続され、自
回路の負電位端子にアノード電極が接続されたツェナー
ダイオードと、 この第一抵抗の他方の端に一次側素子のアノード電極が
接続され、二次側素子の出力電極に上記信号出力端子が
接続され、二次側素子の入力電極が上記コンデンサの他
方の電極が接続されたフォトカプラと、 この第一抵抗の他方の端に制御電極が接続され、自回路
の負電位端子に入力電極が接続され、上記コンデンサの
他方の電極に出力電極が接続された電界効果トランジス
タと、 上記フォトカプラの一次側素子のカソード電極に出力電
極が接続され、自回路の負電位端子に入力電極が接続さ
れたトランジスタと、 このトランジスタの制御電極と上記コンデンサの他方の
電極とを接続する第二抵抗と、 上記トランジスタの入力電極と上記電界効果トランジス
タの出力電極とを接続する第三抵抗と を備えたことを特徴とするスイッチング電源装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2202072A JP2692355B2 (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | スイッチング電源装置 |
| US07/734,237 US5124630A (en) | 1990-07-30 | 1991-07-22 | Switching power supply apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2202072A JP2692355B2 (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | スイッチング電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0488827A JPH0488827A (ja) | 1992-03-23 |
| JP2692355B2 true JP2692355B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=16451488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2202072A Expired - Lifetime JP2692355B2 (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | スイッチング電源装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5124630A (ja) |
| JP (1) | JP2692355B2 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4340950A1 (de) * | 1992-12-03 | 1994-06-09 | Otis Elevator Co | Vorrichtung zum Umwandeln eines Spannungswertes |
| FI94195C (fi) * | 1993-09-22 | 1995-07-25 | Nokia Telecommunications Oy | Menetelmä ja kytkentäjärjestely teholähteen käynnistämiseksi |
| US5459652A (en) * | 1994-01-28 | 1995-10-17 | Compaq Computer Corp. | Boot strap circuit for power up control of power supplies |
| US5414340A (en) * | 1994-02-22 | 1995-05-09 | Gannon; Henry M. | Feedback circuit for high efficiency linear DC power supply |
| US5805439A (en) * | 1997-03-31 | 1998-09-08 | International Business Machines Corporation | DC-to-DC auto switch circuit |
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