[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2007215300A - Power supply - Google Patents

Power supply Download PDF

Info

Publication number
JP2007215300A
JP2007215300A JP2006031379A JP2006031379A JP2007215300A JP 2007215300 A JP2007215300 A JP 2007215300A JP 2006031379 A JP2006031379 A JP 2006031379A JP 2006031379 A JP2006031379 A JP 2006031379A JP 2007215300 A JP2007215300 A JP 2007215300A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
transistor
output
power supply
output transistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006031379A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4948846B2 (en
Inventor
Takahisa Hirano
隆久 平野
Katsuya Sasahara
克也 笹原
Takahide Takahashi
隆英 高橋
Chiaki Iizuka
千秋 飯塚
Hiroyuki Dobashi
宏行 土橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Tec Corp
Original Assignee
Toshiba Tec Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Tec Corp filed Critical Toshiba Tec Corp
Priority to JP2006031379A priority Critical patent/JP4948846B2/en
Publication of JP2007215300A publication Critical patent/JP2007215300A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4948846B2 publication Critical patent/JP4948846B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

【課題】突入電流を十分に抑制することができる電源装置を提供する。
【解決手段】直流電圧源と平滑コンデンサとの間に主導電路が接続され、制御電極に供給される電圧によって導通度が変化する出力トランジスタと、電源オンオフ用の制御信号を出力する制御回路と、平滑コンデンサが充電されるときに充電電圧の変化を検出し、充電電圧が直流電圧源から供給される入力電圧近傍になった時点で検出信号を出力する出力電圧検出部と、電源オンオフ用の制御信号及び検出信号に応答して出力トランジスタの制御電極の電圧を段階的に制御し、電源オンを指示する制御信号によって出力トランジスタを中間的な導通度に制御し、検出信号によって出力トランジスタの導通度をさらに高めるように制御するバイアス回路と、を具備する。
【選択図】 図1
A power supply device capable of sufficiently suppressing inrush current is provided.
An output transistor having a main conductive path connected between a DC voltage source and a smoothing capacitor, the conductivity of which varies depending on a voltage supplied to a control electrode, a control circuit for outputting a control signal for power on / off, An output voltage detection unit that detects a change in the charging voltage when the smoothing capacitor is charged and outputs a detection signal when the charging voltage becomes close to the input voltage supplied from the DC voltage source, and a control for power on / off The voltage of the control electrode of the output transistor is controlled stepwise in response to the signal and the detection signal, the output transistor is controlled to an intermediate continuity by the control signal instructing to turn on the power, and the continuity of the output transistor is controlled by the detection signal And a bias circuit that controls to further increase the frequency.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、電源の初期動作時の突入電流を抑制する突入電流抑制回路を備えた電源装置に関する。   The present invention relates to a power supply apparatus including an inrush current suppressing circuit that suppresses an inrush current during an initial operation of a power supply.

一般的に各種電気回路においては所定の電源電圧が供給されて動作するようになっているが、電源投入の初期動作時には過大な電流が流れることがあった。この過大な電流は突入電流と呼ばれ、供給元電源の過電流保護機能がシャットダウンしたり、電圧降下を招いたり、さらに電気回路を構成する集積回路や他の部品に損傷を与えることがある。   In general, various electric circuits are operated by being supplied with a predetermined power supply voltage. However, an excessive current may flow during an initial operation when the power is turned on. This excessive current is called inrush current, and the overcurrent protection function of the supply source power supply may shut down, cause a voltage drop, and may damage the integrated circuit and other components constituting the electric circuit.

このような突入電流を抑制するため特許文献1では、電源から出力端子に電流を供給する出力トランジスタと、基準電圧を基に出力トランジスタの電流供給を制御する差動増幅器と、電源回路の初期動作時に出力トランジスタの電流供給量を徐々に増大される突入電流抑制手段とを備えた電源回路が記載されている。   In order to suppress such inrush current, Patent Document 1 discloses an output transistor that supplies current from a power supply to an output terminal, a differential amplifier that controls current supply of the output transistor based on a reference voltage, and an initial operation of the power supply circuit. A power supply circuit is described that includes inrush current suppression means that sometimes gradually increase the amount of current supplied to the output transistor.

しかしながら、特許文献1の上記突入電流抑制手段は、充電用スイッチを介してコンデンサの充電を行い、このコンデンサを徐々に放電させて抑制トランジスタのゲート電位を制御する方法であるため、元々何らかの電源供給によりコンデンサを充電させている状況でしか使用できない。また、出力トランジスタを構成するFETのゲート・ソース間の電圧(VGS)を電源投入時に徐々に上げ、FETのオン抵抗を徐々に制御するものであるが、オン抵抗は徐々には小さくならず、FETが急激に立ち上がってしまうので、制御し難い面がある。   However, the inrush current suppression means of Patent Document 1 is a method of charging a capacitor via a charging switch and gradually discharging the capacitor to control the gate potential of the suppression transistor. It can only be used in situations where the capacitor is being charged. Also, the voltage between the gate and source of the FET constituting the output transistor (VGS) is gradually increased when the power is turned on to gradually control the on-resistance of the FET, but the on-resistance is not gradually reduced, Since the FET rises suddenly, it is difficult to control.

一方、一般的にはFETを2段構成にして、どちらか一方のFETに並列に低抵抗を接続し、低抵抗が接続されたFETの立ち上がりを遅延する方法もあるが、同定格のパワーMOSFETを2つ使用しなければならず、コスト高になってしまうという欠点があった。
特開2000−89840号公報
On the other hand, in general, there is a method of delaying the rise of an FET to which a low resistance is connected by connecting a low resistance in parallel to one of the FETs in a two-stage configuration. 2 had to be used, resulting in a high cost.
JP 2000-89840 A

特許文献1の電源回路では、コンデンサの放電を利用して抑制トランジスタを制御する方法であるため、元々何らかの電源供給によりコンデンサを充電させていなければ使用できないという不具合があった。また、FETを2段構成にして、どちらか一方のFETの立ち上がりを遅延する方法もあるが、コスト高になってしまうという問題点があった。   Since the power supply circuit of Patent Document 1 is a method of controlling the suppression transistor using the discharge of the capacitor, there is a problem that it cannot be used unless the capacitor is originally charged by some power supply. In addition, there is a method of delaying the rise of one of the FETs with a two-stage configuration, but there is a problem that the cost increases.

本発明は、上記事情に鑑み、突入電流を十分に抑制することができる電源装置を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the power supply device which can fully suppress an inrush current in view of the said situation.

請求項1記載の本発明の電源装置は、直流電圧源と平滑コンデンサとの間に主導電路が接続され、制御電極に供給される電圧によって導通度が変化する出力トランジスタと、電源オンオフ用の制御信号を出力する制御回路と、前記出力トランジスタを介して前記平滑コンデンサが充電されるときに充電電圧の変化を検出し、充電電圧が前記直流電圧源から供給される入力電圧近傍になった時点で検出信号を出力する出力電圧検出部と、前記電源オンオフ用の制御信号、及び前記検出信号に応答して前記出力トランジスタの制御電極の電圧を段階的に制御し、電源オンを指示する前記制御信号によって前記出力トランジスタを中間的な導通度に制御し、前記検出信号によって前記出力トランジスタの導通度をさらに高めるように制御するバイアス回路と、を具備したことを特徴とする。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a power supply device comprising: a main conductive path connected between a DC voltage source and a smoothing capacitor; an output transistor whose conductivity varies depending on a voltage supplied to a control electrode; When the smoothing capacitor is charged via the output transistor through a control circuit that outputs a signal, a change in the charging voltage is detected, and when the charging voltage becomes close to the input voltage supplied from the DC voltage source An output voltage detection unit for outputting a detection signal, the control signal for power on / off, and the control signal for controlling the voltage of the control electrode of the output transistor stepwise in response to the detection signal and instructing power on To control the output transistor to an intermediate conductivity, and to further increase the conductivity of the output transistor according to the detection signal. Characterized by comprising a circuit.

本発明によれば、電源投入時に出力トランジスタを段階的に制御して、オン抵抗を高い抵抗状態から低い抵抗状態に切り替えることで、確実に突入電流を抑制することが可能となる。   According to the present invention, the inrush current can be surely suppressed by controlling the output transistor step by step when the power is turned on and switching the on-resistance from the high resistance state to the low resistance state.

[実施例1]
以下、この発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の電源回路の一実施形態を示す回路図であり、図2は動作説明用の波形図である。
[Example 1]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a power supply circuit of the present invention, and FIG. 2 is a waveform diagram for explaining operations.

先ず、図1の回路構成について説明する。11は、入力電圧Vinを供給する直流電圧源であり、例えば24Vの直流電源である。直流電圧源11からの入力電圧Vinは、出力トランジスタであるPチャンネルFET12のソース・ドレイン(主導電路)を介して平滑コンデンサ13に供給され、出力端子14には出力電圧Voutが得られる。出力端子14には出力電圧Voutによって動作する負荷15が接続されている。   First, the circuit configuration of FIG. 1 will be described. Reference numeral 11 denotes a DC voltage source that supplies the input voltage Vin, for example, a 24V DC power source. The input voltage Vin from the DC voltage source 11 is supplied to the smoothing capacitor 13 via the source / drain (main conductive path) of the P-channel FET 12 which is an output transistor, and an output voltage Vout is obtained at the output terminal 14. A load 15 that is operated by the output voltage Vout is connected to the output terminal 14.

また、16はCPU等の制御回路であり、前記負荷15への電源供給をオンオフ制御する制御信号S1を出力する。オンオフ制御信号S1は、トランジスタQ1のベースに供給される。このトランジスタQ1のコレクタは直流電圧源11に抵抗R1を介して接続され、エミッタが基準電位点(アース)に接続されている。   Reference numeral 16 denotes a control circuit such as a CPU, which outputs a control signal S1 for controlling on / off of power supply to the load 15. The on / off control signal S1 is supplied to the base of the transistor Q1. The collector of the transistor Q1 is connected to the DC voltage source 11 via a resistor R1, and the emitter is connected to a reference potential point (ground).

トランジスタQ1のコレクタは、トランジスタQ2のベースに接続され、トランジスタQ2のエミッタは基準電位点に接続されている。また、トランジスタQ2のコレクタはトランジスタQ3のベースに接続されている。   The collector of the transistor Q1 is connected to the base of the transistor Q2, and the emitter of the transistor Q2 is connected to the reference potential point. The collector of the transistor Q2 is connected to the base of the transistor Q3.

直流電圧源11と基準電位点間にはツェナーダイオードZD1と抵抗R4,R5を直列に接続した分圧回路が接続され、ツェナーダイオードZD1と並列に抵抗R2,R3からなる分圧回路が接続されている。前記トランジスタQ3のエミッタ・コレクタ間は抵抗R2に並列に接続され、抵抗R2とR3の接続点が抵抗R7を介して出力トランジスタ12のゲート(制御電極)に接続されている。   A voltage dividing circuit in which a Zener diode ZD1 and resistors R4 and R5 are connected in series is connected between the DC voltage source 11 and a reference potential point, and a voltage dividing circuit including resistors R2 and R3 is connected in parallel with the Zener diode ZD1. Yes. The emitter and collector of the transistor Q3 are connected in parallel to the resistor R2, and the connection point between the resistors R2 and R3 is connected to the gate (control electrode) of the output transistor 12 via the resistor R7.

抵抗R4とR5の接続点は、コンパレータ17の反転入力端子(−)に接続され、コンパレータ17の非反転入力端子(+)は第1の基準電圧源19に接続され、その出力端子はトランジスタQ5のベースに接続されている。トランジスタQ5は、エミッタが基準電位点に接続され、ベースは抵抗R11を介して直流電圧源11に接続され、コレクタがトランジスタQ3のベースに接続されている。   The connection point between the resistors R4 and R5 is connected to the inverting input terminal (−) of the comparator 17, the non-inverting input terminal (+) of the comparator 17 is connected to the first reference voltage source 19, and its output terminal is the transistor Q5. Connected to the base. The transistor Q5 has an emitter connected to the reference potential point, a base connected to the DC voltage source 11 via the resistor R11, and a collector connected to the base of the transistor Q3.

また、前記平滑コンデンサ13と並列にツェナーダイオードZD2と抵抗R8の直列回路が接続され、ツェナーダイオードZD2と抵抗R8の接続点は、ダイオードD1と抵抗R9の並列回路を介してコンパレータ18の非反転入力端子(+)に接続されている。コンパレータ18の非反転入力端子(+)は、コンデンサC1を介して基準電位点に接続され、反転入力端子(−)は第2の基準電圧源20に接続され、出力端子は制御回路16に接続されて信号S2を供給する。   Further, a series circuit of a Zener diode ZD2 and a resistor R8 is connected in parallel with the smoothing capacitor 13, and the connection point of the Zener diode ZD2 and the resistor R8 is a non-inverting input of the comparator 18 through a parallel circuit of the diode D1 and the resistor R9. Connected to terminal (+). The non-inverting input terminal (+) of the comparator 18 is connected to the reference potential point via the capacitor C1, the inverting input terminal (−) is connected to the second reference voltage source 20, and the output terminal is connected to the control circuit 16. To supply the signal S2.

さらに、コンパレータ18の出力は、トランジスタQ4のベースに接続され、トランジスタQ4のベースはさらに抵抗R10を介して電圧源Vccに接続されている。またトランジスタQ4のコレクタ・エミッタ電流路は、抵抗R2とR3の分圧点と基準電位点間に接続されている。   Further, the output of the comparator 18 is connected to the base of the transistor Q4, and the base of the transistor Q4 is further connected to the voltage source Vcc via the resistor R10. The collector-emitter current path of the transistor Q4 is connected between the voltage dividing points of the resistors R2 and R3 and the reference potential point.

前記トランジスタQ2,Q3,Q4,Q5と抵抗R2,R3,R6は、出力トランジスタ12のゲート電極の電圧を制御するバイアス回路を構成し、コンパレータ17は入力電圧Vinの電圧変化を検出してトランジスタQ5,Q3を制御する。また、コンパレータ18は出力電圧Voutの変化を検出して、トランジスタQ4を制御する。   The transistors Q2, Q3, Q4, and Q5 and the resistors R2, R3, and R6 constitute a bias circuit that controls the voltage of the gate electrode of the output transistor 12, and the comparator 17 detects a change in the input voltage Vin to detect the transistor Q5. , Q3 are controlled. The comparator 18 detects a change in the output voltage Vout and controls the transistor Q4.

次に図2の波形図を参照して、本発明の電源装置の動作を説明する。尚、図2において、(a)は直流電圧源11から供給される入力電圧Vinの波形であり、(b)はコンパレータ17の出力波形、(c)は制御回路16からのオンオフ制御信号S1の波形を示す。また、(d)は出力トランジスタ12のゲート・ソース間電圧Vgsを示し、(e)はコンパレータ18の+端子の波形を示し、(f)はコンパレータ18の出力信号S2の波形を示す。さらに、(g)は出力端子14の電圧波形Voutを示し、(h)は出力端子14の電流波形を示している。また、波形(e)におけるVref2は、コンパレータ18の基準電圧レベルを示している。   Next, the operation of the power supply apparatus of the present invention will be described with reference to the waveform diagram of FIG. 2A shows the waveform of the input voltage Vin supplied from the DC voltage source 11, FIG. 2B shows the output waveform of the comparator 17, and FIG. 2C shows the ON / OFF control signal S1 from the control circuit 16. Waveform is shown. Further, (d) shows the gate-source voltage Vgs of the output transistor 12, (e) shows the waveform of the + terminal of the comparator 18, and (f) shows the waveform of the output signal S2 of the comparator 18. Further, (g) shows the voltage waveform Vout of the output terminal 14, and (h) shows the current waveform of the output terminal 14. Further, Vref2 in the waveform (e) indicates the reference voltage level of the comparator 18.

先ず、直流電源が起動すると(a)で示すように直流電圧源11から入力電圧Vin(24V)が供給される。これにより、抵抗R1を介してトランジスタQ2のベースに電圧が供給され、強制的にQ2がオンし、トランジスタQ3もオンする。このため、抵抗R2がトランジスタQ3によって短絡され、FET12のゲート・ソース間の電位差がなくなる。これによってFET12は、オフとなり、低いオン抵抗を呈しオフとなり、電源は遮断されたままになる。   First, when the DC power supply is activated, the input voltage Vin (24V) is supplied from the DC voltage source 11 as shown in FIG. As a result, a voltage is supplied to the base of the transistor Q2 via the resistor R1, Q2 is forcibly turned on, and the transistor Q3 is also turned on. For this reason, the resistor R2 is short-circuited by the transistor Q3, and the potential difference between the gate and source of the FET 12 is eliminated. As a result, the FET 12 is turned off, exhibits a low on-resistance and is turned off, and the power supply remains cut off.

次に制御回路(CPU)16が動作を開始し、24Vを負荷側へ供給するために、(c)で示すオンオフ信号S1をハイレベルHにする。ハイレベルの信号S1によってトランジスタQ1はオンし、トランジスタQ2,Q3がオフになる。これにより、FET12のゲート・ソース間電圧Vgsは(d)で示すようにツェナーダイオードZD1のツェナー電圧を抵抗R2,R3で分圧した値(Vgs1)になる。   Next, the control circuit (CPU) 16 starts operating, and the on / off signal S1 shown in (c) is set to the high level H in order to supply 24V to the load side. The transistor Q1 is turned on by the high level signal S1, and the transistors Q2 and Q3 are turned off. As a result, the gate-source voltage Vgs of the FET 12 becomes a value (Vgs1) obtained by dividing the Zener voltage of the Zener diode ZD1 by the resistors R2 and R3 as shown in (d).

この値Vgs1は、FET12が非飽和領域で動作する値であり、オン抵抗は高くなる。これによりFET12は少しずつ電流を出力端子14に流し始める。流れてきた電流は負荷側の平滑コンデンサ13に比較的ゆっくりとチャージされる。これにより、平滑コンデンサ13の電圧は(g)で示すように徐々に上昇する。   This value Vgs1 is a value at which the FET 12 operates in the non-saturated region, and the on-resistance becomes high. As a result, the FET 12 starts to flow current to the output terminal 14 little by little. The flowing current is charged in the smoothing capacitor 13 on the load side relatively slowly. As a result, the voltage of the smoothing capacitor 13 gradually increases as indicated by (g).

そして、平滑コンデンサ13の電圧がツェナーダイオードZD2のツェナー電圧を越えると、抵抗R8を介して電流が流れ、抵抗R8の両端電圧によって(e)で示すように、抵抗R9を介してコンデンサC1がチャージされる。コンデンサC1のチャージ電圧が、コンパレータ18の基準電圧Vref2を越えると、コンパレータ18の出力は(f)で示すようにローからハイレベルになり、トランジスタQ4を導通させ、抵抗R6がプルダウンされ、FET12のゲート・ソース間電圧電Vgsは、FET12を飽和オンするための電位差(Vgs2)になり、FET12は完全にオンとなる。   When the voltage of the smoothing capacitor 13 exceeds the Zener voltage of the Zener diode ZD2, a current flows through the resistor R8, and the capacitor C1 is charged through the resistor R9 by the voltage across the resistor R8 as shown by (e). Is done. When the charge voltage of the capacitor C1 exceeds the reference voltage Vref2 of the comparator 18, the output of the comparator 18 changes from low to high as shown by (f), the transistor Q4 is turned on, the resistor R6 is pulled down, and the FET 12 The gate-source voltage Vgs becomes a potential difference (Vgs2) for saturating the FET 12, and the FET 12 is completely turned on.

一方、ツェナーダイオードZD2でクランプされてからコンパレータ18の出力が反転するまでの間にも平滑コンデンサ13はチャージが続き、24Vに限りなく近づく。つまり、抵抗R9とコンデンサC1の時定数R9・C1によりコンパレータ18の出力端子での信号S2の発生を遅らせ、そのあとにFET12は完全にオンするため、突入電流の発生を確実に抑えることができる。   On the other hand, the smoothing capacitor 13 continues to be charged from the time when it is clamped by the Zener diode ZD2 until the output of the comparator 18 is inverted, and approaches 24V as much as possible. In other words, the time constant R9 · C1 of the resistor R9 and the capacitor C1 delays the generation of the signal S2 at the output terminal of the comparator 18, and then the FET 12 is completely turned on. .

突入電流は平滑コンデンサ13の充電途中に発生しやすいが、図1の実施形態によれば、平滑コンデンサ13の充電途中はFET12のオン抵抗を高くし、平滑コンデンサ13の電圧が電源電圧近傍になるのを待ってからFET12を完全オンすることになるため、突入電流をほぼゼロにすることができる。   Inrush current is likely to occur during charging of the smoothing capacitor 13, but according to the embodiment of FIG. 1, the on-resistance of the FET 12 is increased during charging of the smoothing capacitor 13, and the voltage of the smoothing capacitor 13 is close to the power supply voltage. Since the FET 12 is completely turned on after waiting for this, the inrush current can be made substantially zero.

また、コンパレータ18の出力信号S2は、平滑コンデンサ13へのチャージが完了したことを示す信号となり、制御回路16は、これをトリガーとして負荷15を制御することができる。   Further, the output signal S2 of the comparator 18 becomes a signal indicating that the charging of the smoothing capacitor 13 is completed, and the control circuit 16 can control the load 15 using this as a trigger.

さらに、コンパレータ17は、入力電圧Vinが異常に低くなったような場合に、その出力端子にハイレベルH(図2(b)の破線)の信号を出力し、トランジスタQ5,Q3をオンにして、FET12をオフさせるものである。つまり、入力電圧が低下してもが後段に影響を及ぼさない規定電圧をVonとし、基準電圧Vref1の下限値をVminとしたとき、下限値Vmin>規定電圧Vonに設定しておけば、入力電圧Vinの電圧が異常に低くなったときにコンパレータ17の出力端子はハイレベルになり、トランジスタQ5,Q3をオンにして、FET12をオフさせることができ発熱、発火を防ぐことができる。   Further, when the input voltage Vin becomes abnormally low, the comparator 17 outputs a signal of a high level H (broken line in FIG. 2B) to its output terminal to turn on the transistors Q5 and Q3. The FET 12 is turned off. That is, if the specified voltage that does not affect the subsequent stage even if the input voltage is reduced is Von and the lower limit value of the reference voltage Vref1 is Vmin, the input voltage can be reduced by setting the lower limit value Vmin> the specified voltage Von. When the voltage of Vin becomes abnormally low, the output terminal of the comparator 17 becomes high level, the transistors Q5 and Q3 are turned on, the FET 12 can be turned off, and heat generation and ignition can be prevented.

尚、図1の構成においては、オンオフ制御信号S1をハイレベに保持した状態で、直流電圧源11をオンオフして電源供給を制御する場合にも同様に動作する。つまり、直流電圧源11の供給をインターロックスイッチ、リレー等の素子によって制御したとしても、突入電流は防止することができる。   In the configuration of FIG. 1, the same operation is performed when the power supply is controlled by turning on / off the DC voltage source 11 with the on / off control signal S1 held at a high level. That is, even if the supply of the DC voltage source 11 is controlled by an element such as an interlock switch or a relay, an inrush current can be prevented.

また、ツェナーダイオードZD1は、入力電圧Vinがある程度変動しても、FET12のVgsがばらつくのを防止する効果があり、抵抗R4とR5は、コンパレータ17が入力電圧Vinを検出する際に、検出しやすいレベルに調整する役割がある。抵抗R8は、ツェナーダイオードZD2のツェナー電流を一定範囲に押えるように調整され、さらに、ダイオードD1は、コンデンサC1の電荷をすばやく放電させ、回路の応答性を早め、誤動作を防止する役割がある。   Further, the Zener diode ZD1 has an effect of preventing the Vgs of the FET 12 from varying even if the input voltage Vin varies to some extent. The resistors R4 and R5 are detected when the comparator 17 detects the input voltage Vin. There is a role to adjust to an easy level. The resistor R8 is adjusted so as to suppress the Zener current of the Zener diode ZD2 within a certain range, and the diode D1 has a role of quickly discharging the charge of the capacitor C1, speeding up the response of the circuit, and preventing malfunction.

また直流電源Vinが投入されても、制御信号S1が出力されない場合は、FET12はオフとなるし、電源電圧が異常に低い場合は、コンパレータ17の出力によってFET12はオフとなる。   When the control signal S1 is not output even when the DC power supply Vin is turned on, the FET 12 is turned off. When the power supply voltage is abnormally low, the FET 12 is turned off by the output of the comparator 17.

このように、本発明では、電源投入時にFET12を高オン抵抗から低オン抵抗状態に順次切り替える2段階オン制御と、充電電圧検出を遅延させることにより、確実に突入電流を抑制することができる。また、大電流用FETの使用は1個だけで済むため、よりコスト低減が見込める。   As described above, in the present invention, the inrush current can be reliably suppressed by delaying the two-stage on control for sequentially switching the FET 12 from the high on-resistance state to the low on-resistance state when the power is turned on and the charging voltage detection. Further, since only one high-current FET is used, cost reduction can be expected.

尚、本発明の実施形態は上記した例に限られず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で他の変形が可能である。   The embodiment of the present invention is not limited to the above-described example, and other modifications can be made without departing from the scope of the claims.

本発明の電源装置の一実施形態を示す回路図。The circuit diagram which shows one Embodiment of the power supply device of this invention. 同実施形態の動作を説明するための各部の信号波形を示す波形図。The wave form diagram which shows the signal waveform of each part for demonstrating operation | movement of the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

11…直流電圧源
12…出力トランジスタ(FET)
13…平滑コンデンサ
14…出力端子
15…負荷
16…制御回路
17,18…コンパレータ
19,20…基準電圧源
Q1〜Q5…トランジスタ
ZD1,ZD2…ツェナーダイオード
R9,C1…時定数回路
11 ... DC voltage source 12 ... Output transistor (FET)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... Smoothing capacitor 14 ... Output terminal 15 ... Load 16 ... Control circuit 17, 18 ... Comparator 19, 20 ... Reference voltage source Q1-Q5 ... Transistor ZD1, ZD2 ... Zener diode R9, C1 ... Time constant circuit

Claims (7)

直流電圧源と平滑コンデンサとの間に主導電路が接続され、制御電極に供給される電圧によって導通度が変化する出力トランジスタと、
電源オンオフ用の制御信号を出力する制御回路と、
前記出力トランジスタを介して前記平滑コンデンサが充電されるときに充電電圧の変化を検出し、充電電圧が前記直流電圧源から供給される入力電圧近傍になった時点で検出信号を出力する出力電圧検出部と、
前記電源オンオフ用の制御信号、及び前記検出信号に応答して前記出力トランジスタの制御電極の電圧を段階的に制御し、電源オンを指示する前記制御信号によって前記出力トランジスタを中間的な導通度に制御し、前記検出信号によって前記出力トランジスタの導通度をさらに高めるように制御するバイアス回路と、
を具備したことを特徴とする電源装置。
An output transistor in which the main conductive path is connected between the DC voltage source and the smoothing capacitor, and the conductivity changes according to the voltage supplied to the control electrode;
A control circuit for outputting a control signal for power on / off;
Output voltage detection that detects a change in charging voltage when the smoothing capacitor is charged via the output transistor, and outputs a detection signal when the charging voltage is close to the input voltage supplied from the DC voltage source And
In response to the control signal for power on / off and the detection signal, the voltage of the control electrode of the output transistor is controlled in stages, and the output transistor is set to an intermediate conductivity by the control signal instructing power on. A bias circuit that controls and controls to further increase the conductivity of the output transistor according to the detection signal;
A power supply device comprising:
前記出力トランジスタはFETで成ることを特徴とする請求項1記載の電源装置。   The power supply apparatus according to claim 1, wherein the output transistor is an FET. 前記直流電圧源から入力電圧が供給されても前記電源オンオフ用の制御信号が出力されない場合、前記バイアス回路は前記出力トランジスタをオフすることを特徴とする請求項1記載の電源装置。   2. The power supply device according to claim 1, wherein the bias circuit turns off the output transistor when the control signal for power on / off is not output even when an input voltage is supplied from the DC voltage source. 前記出力電圧検出部は、前記平滑コンデンサの電圧が所定レベル以上になったときに導通する第1のツェナーダイオードと、この第1ツェナーダイオードを介して所定の時定数で充電されるコンデンサと、このコンデンサの電圧と所定の電圧値を有する第1の基準電圧とを比較する第1のコンパレータとを有し、前記第1コンパレータの出力端子に前記検出信号を得ることを特徴とする請求項1記載の電源装置。   The output voltage detection unit includes a first Zener diode that conducts when the voltage of the smoothing capacitor exceeds a predetermined level, a capacitor that is charged with a predetermined time constant via the first Zener diode, 2. A first comparator that compares a voltage of a capacitor with a first reference voltage having a predetermined voltage value, and the detection signal is obtained at an output terminal of the first comparator. Power supply. 前記バイアス回路は、前記直流電圧源から供給される入力電圧を分圧して前記出力トランジスタの制御電極に供給する分圧回路と、この分圧回路の分圧点と前記直流電圧源との間に接続された第1のトランジスタと、前記出力トランジスタの制御電極と基準電位点間に接続された第2のトランジスタとを有し、
電源投入時に、前記入力電圧によって前記第1のトランジスタをオン動作させるとともに、電源オンを指示する前記制御信号によって前記第1のトランジスタをオフ動作させ、前記出力電圧検出部からの検出信号によって前記第2のトランジスタをオン動作させることを特徴とする請求項1記載の電源装置。
The bias circuit divides an input voltage supplied from the DC voltage source and supplies the divided voltage to the control electrode of the output transistor, and between the voltage dividing point of the voltage dividing circuit and the DC voltage source A first transistor connected; and a second transistor connected between a control electrode of the output transistor and a reference potential point;
When the power is turned on, the first transistor is turned on by the input voltage, the first transistor is turned off by the control signal instructing to turn on the power, and the first transistor is turned on by a detection signal from the output voltage detector. 2. The power supply device according to claim 1, wherein the transistor is turned on.
さらに、前記直流電圧源から供給される入力電圧を検出し、この入力電圧が所定のレベル以下に低下したときに検出信号を出力する入力電圧検出部を有し、
前記入力電圧検出部からの検出信号によって前記出力トランジスタをオフするようにしたことを特徴とする請求項1記載の電源装置。
Furthermore, an input voltage detector that detects an input voltage supplied from the DC voltage source and outputs a detection signal when the input voltage drops below a predetermined level,
2. The power supply device according to claim 1, wherein the output transistor is turned off by a detection signal from the input voltage detection unit.
前記入力電圧検出部は、前記入力電圧を第2のツェナーダイオードを含む分圧回路で分圧した第1の電圧と、所定の電圧値を有する第2の基準電圧とを比較する第2のコンパレータを有し、このコンパレータの出力端子から検出信号を得ることを特徴とする請求項6記載の電源装置。   The input voltage detection unit compares a first voltage obtained by dividing the input voltage with a voltage dividing circuit including a second Zener diode and a second reference voltage having a predetermined voltage value. 7. The power supply apparatus according to claim 6, wherein a detection signal is obtained from an output terminal of the comparator.
JP2006031379A 2006-02-08 2006-02-08 Power supply device with inrush current suppression circuit Expired - Fee Related JP4948846B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006031379A JP4948846B2 (en) 2006-02-08 2006-02-08 Power supply device with inrush current suppression circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006031379A JP4948846B2 (en) 2006-02-08 2006-02-08 Power supply device with inrush current suppression circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007215300A true JP2007215300A (en) 2007-08-23
JP4948846B2 JP4948846B2 (en) 2012-06-06

Family

ID=38493238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006031379A Expired - Fee Related JP4948846B2 (en) 2006-02-08 2006-02-08 Power supply device with inrush current suppression circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4948846B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009078345A1 (en) * 2007-12-14 2009-06-25 Ricoh Company, Ltd. Constant voltage circuit
JP2010026793A (en) * 2008-07-18 2010-02-04 Renesas Technology Corp Semiconductor integrated circuit device
JP2010074874A (en) * 2008-09-16 2010-04-02 Fujitsu Telecom Networks Ltd Rush current control circuit
WO2017110878A1 (en) * 2015-12-25 2017-06-29 株式会社オートネットワーク技術研究所 Power feed control device
WO2017159536A1 (en) * 2016-03-18 2017-09-21 Ntn株式会社 Input voltage control device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2819723B1 (en) 2001-01-23 2006-11-17 Arnaud Mainnemare HALOGEN COMPOSITION, PREPARATION METHOD AND USES THEREOF

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63260220A (en) * 1987-04-16 1988-10-27 Oi Denki Kk Rush current preventing circuit
US5289109A (en) * 1990-03-05 1994-02-22 Delco Electronics Corporation Current limit circuit
JPH0956058A (en) * 1995-08-21 1997-02-25 Teac Corp Circuit device with inrush current prevention function
JP2000089840A (en) * 1998-09-16 2000-03-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Power supply circuit provided with inrush current suppression means and integrated circuit provided with this power supply circuit
JP2001298861A (en) * 2000-04-11 2001-10-26 Asahi Optical Co Ltd Power supply circuit and electronic still camera
JP2004129419A (en) * 2002-10-03 2004-04-22 Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd Operation method of inrush current prevention circuit and inrush current prevention circuit
JP2004280452A (en) * 2003-03-14 2004-10-07 Tdk Corp Current control circuit

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63260220A (en) * 1987-04-16 1988-10-27 Oi Denki Kk Rush current preventing circuit
US5289109A (en) * 1990-03-05 1994-02-22 Delco Electronics Corporation Current limit circuit
JPH0956058A (en) * 1995-08-21 1997-02-25 Teac Corp Circuit device with inrush current prevention function
JP2000089840A (en) * 1998-09-16 2000-03-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Power supply circuit provided with inrush current suppression means and integrated circuit provided with this power supply circuit
JP2001298861A (en) * 2000-04-11 2001-10-26 Asahi Optical Co Ltd Power supply circuit and electronic still camera
JP2004129419A (en) * 2002-10-03 2004-04-22 Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd Operation method of inrush current prevention circuit and inrush current prevention circuit
JP2004280452A (en) * 2003-03-14 2004-10-07 Tdk Corp Current control circuit

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009078345A1 (en) * 2007-12-14 2009-06-25 Ricoh Company, Ltd. Constant voltage circuit
US8253404B2 (en) 2007-12-14 2012-08-28 Ricoh Company, Ltd. Constant voltage circuit
JP2010026793A (en) * 2008-07-18 2010-02-04 Renesas Technology Corp Semiconductor integrated circuit device
JP2010074874A (en) * 2008-09-16 2010-04-02 Fujitsu Telecom Networks Ltd Rush current control circuit
WO2017110878A1 (en) * 2015-12-25 2017-06-29 株式会社オートネットワーク技術研究所 Power feed control device
WO2017159536A1 (en) * 2016-03-18 2017-09-21 Ntn株式会社 Input voltage control device
CN109075570A (en) * 2016-03-18 2018-12-21 Ntn株式会社 Input voltage control device
EP3432435A4 (en) * 2016-03-18 2019-11-13 NTN Corporation Input voltage control device
US10528072B2 (en) 2016-03-18 2020-01-07 Ntn Corporation Input voltage control device having three power lines

Also Published As

Publication number Publication date
JP4948846B2 (en) 2012-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7443645B2 (en) Overcurrent detecting device
JP3818231B2 (en) Power circuit
JP5135214B2 (en) Inrush current control system and method with soft start circuit
TWI610528B (en) Boost-type switching regulator and electronic device
US8035943B2 (en) Protection circuit apparatus
JP5776216B2 (en) Semiconductor device with current control function and self-cutoff function
US8576529B2 (en) Power stage control circuit
US9800024B2 (en) Igniter and vehicle, and method for controlling ignition coil
JP4948846B2 (en) Power supply device with inrush current suppression circuit
TWI647557B (en) Load switching controller and method
WO2015030069A1 (en) Inrush current-limiting circuit
JP2010279188A (en) Overcurrent protection circuit
JP5870876B2 (en) Driving device for switching element
JP3680784B2 (en) Power circuit
JP7082758B2 (en) Voltage regulator and backup power supply for vehicles
JP5144292B2 (en) Switching power supply circuit and vehicle equipped with the same
JP2011167012A (en) Circuit and method for prevention of inrush current
JP2005137060A (en) Rush current preventing device and image forming apparatus using the same
WO2017073215A1 (en) Switch drive circuit, switch circuit, and power supply device
KR101431382B1 (en) Circuit of limiting load rush current in direct current input-part having inductive load
JP2005312099A (en) Intelligent power device and load short circuit protection method thereof
CN111149267B (en) Electronic protection switch and method for operating the same
CN117678135A (en) power supply device
JP4594064B2 (en) Surge current suppression circuit and DC power supply device
JP6647006B2 (en) Power supply

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090116

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20090202

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100917

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110301

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110420

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120228

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120307

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150316

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4948846

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees