JPS6358034B2 - - Google Patents
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- JPS6358034B2 JPS6358034B2 JP56189182A JP18918281A JPS6358034B2 JP S6358034 B2 JPS6358034 B2 JP S6358034B2 JP 56189182 A JP56189182 A JP 56189182A JP 18918281 A JP18918281 A JP 18918281A JP S6358034 B2 JPS6358034 B2 JP S6358034B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、スイツチングレギユレータに係わ
り、特に短時間停電保持機能を備えたスイツチン
グレギユレータに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a switching regulator, and more particularly to a switching regulator having a short-term power outage retention function.
従来より、スイツチングレギユレータが適用さ
れた各種の電源装置が用途に応じて広く用いられ
ている。第１図に、入力電源が短時間停電しても
所定時間はその出力を保持できる出力保持機能を
備えたスイツチングレギユレータの一例を示す。 Conventionally, various power supply devices to which switching regulators are applied have been widely used depending on the purpose. FIG. 1 shows an example of a switching regulator that has an output holding function that can hold the output for a predetermined time even if the input power supply is interrupted for a short time.
第１図に示すように、交流電源はヒユーズ１を
介して整流回路２に接続されている。整流回路２
の（＋）出力端子は限流抵抗３を介して、また、
（−）出力端子はスイツチング素子５を介してト
ランス４の巻線４Ａの両端子にそれぞれ接続され
ている。前記巻線４Ａとスイツチング素子５の直
列回路と並列にコンデンサ６が接続されている。
サイリスタ７は順方向に限流抵抗３と並列接続さ
れている。このサイリスタ７のカソードとゲート
にはトランス４の巻線４Ｃが接続されている。ト
ランス４の巻線４Ｂは整流回路８と、リアクトル
９およびコンデンサ１０から形成される平滑回路
とを介してこの電源装置の出力端子に接続されて
いる。 As shown in FIG. 1, an AC power source is connected to a rectifier circuit 2 via a fuse 1. As shown in FIG. Rectifier circuit 2
The (+) output terminal of is connected via the current limiting resistor 3, and
The (-) output terminals are connected to both terminals of the winding 4A of the transformer 4 via the switching element 5, respectively. A capacitor 6 is connected in parallel with the series circuit of the winding 4A and the switching element 5.
The thyristor 7 is connected in parallel with the current limiting resistor 3 in the forward direction. A winding 4C of a transformer 4 is connected to the cathode and gate of this thyristor 7. The winding 4B of the transformer 4 is connected to the output terminal of this power supply device via a rectifier circuit 8 and a smoothing circuit formed from a reactor 9 and a capacitor 10.
このように構成される従来例の動作について、
定常動作、入力電源投入時の動作、および停電時
の動作とに別けてそれぞれ説明する。 Regarding the operation of the conventional example configured in this way,
The normal operation, the operation when the input power is turned on, and the operation during a power outage will be explained separately.
定常な動作は、入力される交流電圧が整流回路
２で整流され、この直流電圧がスイツチング素子
５により断続制御されトランス４の巻線４Ａに印
加される。これにより巻線４Ｂに所定の交流電圧
が出力され、この出力交流電圧は整流回路８およ
び平滑回路を通して整流され、所望とする直流の
電力を出力させるものである。 In steady operation, the input AC voltage is rectified by the rectifier circuit 2, and this DC voltage is controlled on and off by the switching element 5 and applied to the winding 4A of the transformer 4. As a result, a predetermined AC voltage is output to the winding 4B, and this output AC voltage is rectified through the rectifier circuit 8 and the smoothing circuit to output desired DC power.
入力電源投入時にはコンデンサ６が充電されて
いないため大きな突入電流が流れることになる
が、限流抵抗３によりこの突入電流は抑制されて
いる。次に、コンデンサ６が充電完了されて一定
時間後にスイツチング素子５の動作が開始され、
トランス４の巻線４Ａに電流が流れる。このとき
巻線４Ｃに誘起された電圧によりサイリスタ７が
導通されて限流抵抗３が短絡され、整流回路２の
出力電流はこのサイリスタを通して流れることに
なり、前述した定常の動作状態になる。このよう
にして、入力電源投入時の突出電流を抑制するこ
とにより、大きな突入電流に起因する回路構成素
子の損傷などを防止している。 When the input power is turned on, a large inrush current flows because the capacitor 6 is not charged, but this inrush current is suppressed by the current limiting resistor 3. Next, the operation of the switching element 5 is started after a certain period of time after the capacitor 6 is completely charged.
Current flows through the winding 4A of the transformer 4. At this time, the voltage induced in the winding 4C makes the thyristor 7 conductive, short-circuiting the current limiting resistor 3, and the output current of the rectifier circuit 2 flows through this thyristor, resulting in the above-mentioned steady operating state. In this way, by suppressing the rush current when the input power is turned on, damage to circuit components caused by a large rush current is prevented.
入力交流電源（電圧VAC）が停電したとき、ス
イツチング素子５の制御電源にはコンデンサ６に
充電されている電力が供給されていることから、
スイツチング素子５は第２図Ｂに示すコンデンサ
６の電圧VDCの低下に応じて、制御電圧がなくな
るまで継続して入力される第２図Ｃに示すような
スイツチング指令信号SONにより停電後、所定時
間T1（停電保持時間）動作される。従つてスイツ
チングレギユレータはコンデンサ６に蓄電された
電力により出力電力を一定時間保持させることが
でき、また、前記T1時間内に停電が回復された
場合は定常動作と同様に作動される。停電時間が
上記の停電保持時間T1を越える場合は、スイツ
チングレギユレータの全ての動作が停止され初期
の状態に復帰される。なおスイツチング素子５の
制御電源は主回路電圧VDC（コンデンサ６の電圧）
を入力としており、停電時において、主回路電圧
VDCが定格電圧以下に低下しても所定の制御電圧
を出力できるように形成されている。例えば、主
回路電圧が20％低下するまで、定格制御電圧を出
力でき、約40％低下するまでスイツチング動作を
維持することができる。このように、スイツチン
グレギユレータは入力交流電源が短時間停電（例
えば、10〜30ms程度の停電）してもレギユレー
タ出力を保持し、負荷に安定した信頼性の高い電
力を供給することができるものである。 When the input AC power supply (voltage V AC ) is out of power, the control power supply of the switching element 5 is supplied with the power charged in the capacitor 6.
After a power outage, the switching element 5 receives a switching command signal S ON as shown in FIG. 2C, which is continuously inputted until the control voltage disappears, in response to a decrease in the voltage V DC of the capacitor 6 shown in FIG. 2B. It is operated for a predetermined time T 1 (power outage holding time). Therefore, the switching regulator can maintain the output power for a certain period of time using the electric power stored in the capacitor 6, and if the power outage is restored within T1 hours, it will operate in the same way as in normal operation. . If the power outage time exceeds the above power outage holding time T1 , all operations of the switching regulator are stopped and the initial state is restored. The control power supply for switching element 5 is the main circuit voltage V DC (voltage of capacitor 6).
is input, and in the event of a power outage, the main circuit voltage
It is formed so that it can output a predetermined control voltage even if V DC drops below the rated voltage. For example, the rated control voltage can be output until the main circuit voltage drops by 20%, and switching operation can be maintained until the main circuit voltage drops by about 40%. In this way, switching regulators can maintain the regulator output even if the input AC power is out of power for a short time (for example, a power outage of about 10 to 30 ms), and can supply stable and reliable power to the load. It is possible.
しかしながら、上記停電保持時間T1の終了直
前になると、コンデンサ６の蓄電量が相当減少し
ており、また、スイツチング素子５の動作により
サイリスタ７は導通されている。従つて、このよ
うな時期に停電が回復されると、限流抵抗３によ
る電流抑制がないため、主として電源インピーダ
ンスにより定まる大きな突入電流が流れることに
なる。この突入により、回路構成部品、例えば、
ヒユーズ、整流ダイオード、サイリスタおよびス
イツチング素子などが損傷されることがあるとい
う欠点を有していた。 However, just before the end of the power failure holding time T1 , the amount of electricity stored in the capacitor 6 has decreased considerably, and the thyristor 7 has become conductive due to the operation of the switching element 5. Therefore, when the power outage is restored at such a time, there is no current suppression by the current limiting resistor 3, so a large inrush current mainly determined by the power supply impedance will flow. This rush causes circuit components, e.g.
This has the disadvantage that fuses, rectifier diodes, thyristors, switching elements, etc. may be damaged.
この回路構成部品の損傷を防止する方法とし
て、前記素子などを大きなサージ耐量を有する大
容量素子にすることが考えられるが、いたずらに
経済性を無視して大容量素子を用いることは実用
的でない。 One way to prevent damage to this circuit component is to use large capacitance elements with a large surge withstand capacity for the above elements, but it is not practical to use large capacitance elements while neglecting economic efficiency. .
また、入力交流電源の設備容量によつては、前
記突入電流により大きな電圧降下が生じ、この電
圧降下により前記入力交流電源に負荷されている
他の機器が誤動作されるなどの障害をもたらすこ
とがある。 Furthermore, depending on the installed capacity of the input AC power source, the inrush current may cause a large voltage drop, and this voltage drop may cause problems such as malfunction of other equipment loaded on the input AC power source. be.
上述したように、従来の突入電流の抑制機構に
あつては、定常な運転開始時の突入電流は抑制さ
れるが、短時間停電の回復時に流れる突入電流を
抑制することができないという欠点を有してい
た。 As mentioned above, conventional inrush current suppression mechanisms suppress the inrush current at the start of steady operation, but have the disadvantage that they cannot suppress the inrush current that flows when recovering from a short power outage. Was.
本発明の目的は、停電時における出力電力の保
持機能を損なうことなく、いかなる時期に停電が
回復しても突入電流を抑制できる機構を備えたス
イツチングレギユレータを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a switching regulator with a mechanism that can suppress inrush current even when a power outage is restored at any time without impairing the output power holding function during a power outage.
本発明は、入力電源の停電時にあつてもスイツ
チングレギユレータの出力を一定時間保持させる
ために設けられるコンデンサなどの蓄電素子を充
電させるにあたり、入力電源投入時は限流素子を
通して充電させ充電完了後は該限流素子に並列接
続される開閉素子により該限流素子を短絡させる
機構を備えているスイツチングレギユレータにお
いて、入力電源の停電および停電回復を検出して
停電検出により前記開閉素子を開路させ停電回復
が検出されてから所定の設定時間経過後前記開閉
素子を閉路させることにより、停電回復時のコン
デンサなどの充電電流を限流素子を通して流入さ
せることにより突入電流を抑制しようとするもの
である。 The present invention is designed to charge a power storage element such as a capacitor, which is provided to maintain the output of a switching regulator for a certain period of time even during a power outage, by charging it through a current limiting element when the input power is turned on. After completion, in a switching regulator equipped with a mechanism for short-circuiting the current-limiting element by a switching element connected in parallel to the current-limiting element, the switching regulator detects a power outage and recovery from the power failure of the input power supply, and switches the switching operation based on the detection of the power failure. By opening the element and closing the switching element after a predetermined set time has elapsed after power failure recovery is detected, inrush current is suppressed by allowing the charging current of a capacitor, etc., to flow through the current limiting element at the time of power failure recovery. It is something to do.
以下、本発明の実施例を用いて説明する。 The present invention will be explained below using examples.
第３図に本発明が適用されたスイツチングレギ
ユレータの回路図が示されている。 FIG. 3 shows a circuit diagram of a switching regulator to which the present invention is applied.
図中第１図図示従来例と同一の符号の付されて
いるものは同一の部品、同一の機能を有するもの
である。 In the figure, the same reference numerals as in the conventional example shown in FIG. 1 indicate the same parts and the same functions.
図において、停電検出回路１１の２つの入力端
子は、コンデンサ６の正極側と停電検出パターン
電圧回路１２とにそれぞれ接続されている。前記
停電検出回路１１の出力は遅延回路１３に入力さ
れ、この遅延回路１３の出力端子は開閉器１４の
駆動器１４Ａを介して接地されている。 In the figure, two input terminals of the power failure detection circuit 11 are connected to the positive electrode side of the capacitor 6 and the power failure detection pattern voltage circuit 12, respectively. The output of the power outage detection circuit 11 is input to a delay circuit 13, and the output terminal of the delay circuit 13 is grounded via the driver 14A of the switch 14.
このように構成される実施例の動作について第
４図を用いて説明する。 The operation of the embodiment configured as described above will be explained using FIG. 4.
第４図Ａに示すように入力交流電源（VAC）が
停電すると、主回路電圧VDC（コンデンサ６の電
圧）は同図Ｂに示すように低下される。この主回
路電圧VDCと停電検出パターン電圧回路１２から
出力される第４図Ｂに示す停電検出パターン電圧
VPとが停電検出回路１１にて比較され、VDC＜VP
のときに低レベルとなる第４図Ｄに示す停電検出
信号SLがこの検出回路１１から出力される。この
停電検出信号SLにより遅延回路１３からは、第４
図Ｅに示すように、停電検出と同時に低レベルと
なり停電回復後TD時間遅れて再び高レベルとな
る開閉信号SDが出力される。この開閉信号SDによ
り、開閉器１４はT2時間開路される。この開閉
器１４が開路されるとサイリスタ４のゲートに印
加されているトリガ電圧がなくなり、サイリスタ
４は第４図Ｆに示すようにT2時間開路される。
なお、図示したように前記遅延時間TDは少なく
とも、停電回復後コンデンサ６が再充電されるに
要する時間以上に設定されている。 When the input AC power supply (V AC ) is interrupted as shown in FIG. 4A, the main circuit voltage V DC (voltage of the capacitor 6) is reduced as shown in FIG. 4B. This main circuit voltage V DC and the power failure detection pattern voltage shown in FIG. 4B output from the power failure detection pattern voltage circuit 12
V P is compared in the power failure detection circuit 11, and V DC <V P
The detection circuit 11 outputs a power failure detection signal S L shown in FIG. 4D, which becomes low level when . This power outage detection signal S L causes the delay circuit 13 to output the fourth
As shown in Figure E, the opening/closing signal S D is output, which goes to a low level upon detection of a power outage and returns to a high level after a delay of time T D after the power outage is recovered. The switch 14 is opened for T 2 hours by this opening/closing signal SD . When this switch 14 is opened, the trigger voltage applied to the gate of the thyristor 4 disappears, and the thyristor 4 is opened for a time T 2 as shown in FIG. 4F.
Note that, as shown in the figure, the delay time T D is set to be at least longer than the time required for the capacitor 6 to be recharged after recovery from a power outage.
上述したように、停電回復時にはサイリスタ４
が開路されていることから、突入電流は限流抵抗
３を通して流されるので突入電流は抑制される。
なお、スイツチング素子５のスイツチング指令信
号SONは第４図Ｃに示すように停電検出信号SLと
は無関係に従来と同様に出力されており、スイツ
チングレギユレータの短時間停電保持機能が損な
われることはない。 As mentioned above, when the power is restored, thyristor 4
Since the circuit is open, the inrush current is caused to flow through the current limiting resistor 3, so that the inrush current is suppressed.
Furthermore, as shown in Fig. 4C, the switching command signal S ON of the switching element 5 is output in the same manner as before, regardless of the power failure detection signal S L , and the short-term power failure holding function of the switching regulator is It will not be damaged.
従つて、本実施例によれば、簡単な構成により
短時間停電に対する出力保持機能を損なうことな
く、いかなる時期に停電が回復されても、停電回
復に伴う突入電流を抑制することができ、回路構
成部品の損傷および受電系統に与える障害などを
防止することができる。 Therefore, according to this embodiment, with a simple configuration, the inrush current associated with power outage recovery can be suppressed, and the circuit Damage to component parts and disturbances to the power receiving system can be prevented.
また、本実施例によれば、確実に突入電流を抑
制することができることから、回路構成部品の半
体およびヒユーズなどの素子として、サージ耐量
の小さいものが使用でき、経済的な面にも効果が
ある。 In addition, according to this embodiment, since the inrush current can be reliably suppressed, it is possible to use elements with low surge resistance for the halves of circuit components and elements such as fuses, which is also economically effective. There is.
さらに、本実施例によれば、確実に突入電流を
抑制することができることから、入力電源の設備
容量から制限される受電系統の許容電圧降下を十
分満足させることができる。 Furthermore, according to this embodiment, since the inrush current can be suppressed reliably, the allowable voltage drop of the power receiving system, which is limited by the installed capacity of the input power source, can be sufficiently satisfied.
なお、上述した実施例においては、停電検出の
手段としてコンデンサの電圧の低下を検出するこ
とによる場合について説明したが、交流入力電圧
の低下を検出することにより停電を検出すること
も可能である。この場合は設定電圧で作動される
交流継電器又は時限継電器などを用いて直接的に
停電を検出することも可能である。 In the above-described embodiments, a case has been described in which a drop in the voltage of a capacitor is detected as means for detecting a power outage, but a power outage can also be detected by detecting a drop in AC input voltage. In this case, it is also possible to directly detect a power outage using an AC relay or a timed relay that is operated at a set voltage.
また、上述した実施例においては、限流抵抗を
短絡させるものとしてサイリスタを用いたが、サ
イリスタに限られるものではなく例えばトライア
ツクなどのように短絡機能を有するものであれば
よく、サイリスタの開路作動方式にあつても図示
実施例に限られるものではない。 Furthermore, in the above-described embodiments, a thyristor is used to short-circuit the current-limiting resistor, but the thyristor is not limited to a thyristor, and any device having a short-circuiting function such as a triax may be used. The method is not limited to the illustrated embodiment.
さらに、上述した実施例において、限流抵抗
（限流素子）が整流回路の直流回路に挿入された
場合について説明したが、限流素子を整流回路の
入力交流回路に設けても同様の効果を得ることが
できる。 Furthermore, in the above-mentioned embodiments, a case was explained in which a current-limiting resistor (current-limiting element) was inserted into the DC circuit of the rectifier circuit, but the same effect can be obtained even if the current-limiting element is installed in the input AC circuit of the rectifier circuit. Obtainable.
以上説明したように、本発明によれば、簡単な
構成により、短時間停電に対する出力保持機能を
損なうことなく、いかなる時期に停電が回復され
ても、突入電流を確実に抑制することができ、回
路構成部品の損傷および受電系統に及ぼす障害な
どを防止することができる。 As explained above, according to the present invention, with a simple configuration, inrush current can be reliably suppressed no matter when the power outage is restored, without impairing the output holding function against short-term power outages. Damage to circuit components and disturbances to the power receiving system can be prevented.
第１図は従来例の回路図、第２図は第１図図示
従来例の動作説明図、第３図は本発明の適用され
た一実施例の回路図、第４図は第３図図示実施例
の動作説明図を示す。
２……整流回路、３……限流抵抗、４……サイ
リスタ、５……スイツチング素子、６……コンデ
ンサ、１１……停電検出回路、１３……遅延回
路、１４……開閉器。
Fig. 1 is a circuit diagram of a conventional example, Fig. 2 is an explanatory diagram of the operation of the conventional example shown in Fig. 1, Fig. 3 is a circuit diagram of an embodiment to which the present invention is applied, and Fig. 4 is an illustration shown in Fig. 3. An explanatory diagram of the operation of the embodiment is shown. 2... Rectifier circuit, 3... Current limiting resistor, 4... Thyristor, 5... Switching element, 6... Capacitor, 11... Power failure detection circuit, 13... Delay circuit, 14... Switch.
Claims (1)
ギユレータの出力を一定時間保持させるために設
けられる蓄電素子を充電させるにあたり、入力電
源投入時は限流素子を通して充電させ、充電完了
後は該限流素子に並列接続される開閉素子により
該限流素子を短絡させる機構を備えているスイツ
チングレギユレータにおいて、入力電源の停電お
よび停電回復を検出する検出回路を設け停電検出
信号により前記開閉素子を開路させ、停電回復が
検出されてから所定の設定時間経過後前記開閉素
子を閉路させることを特徴とするスイツチングレ
ギユレータ。1. To charge the power storage element installed to maintain the output of the switching regulator for a certain period of time even during a power outage, the power storage element is charged through a current limiting element when the input power is turned on, and after charging is completed, the power storage element is charged through the current limiting element. In a switching regulator that is equipped with a mechanism for short-circuiting a current limiting element by a switching element connected in parallel with a current limiting element, a detection circuit is provided to detect a power failure and recovery from an input power supply, and a power failure detection signal causes the switching element to short-circuit. A switching regulator characterized in that the switching element is opened, and the switching element is closed after a predetermined set time has elapsed after recovery from the power failure is detected.
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|---|---|---|---|
| JP56189182A JPS5892015A (en) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | Switching regulator |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP56189182A JPS5892015A (en) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | Switching regulator |
Publications (2)
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| JPS5892015A JPS5892015A (en) | 1983-06-01 |
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Family
ID=16236864
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP56189182A Granted JPS5892015A (en) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | Switching regulator |
Country Status (1)
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| JP (1) | JPS5892015A (en) |
Families Citing this family (6)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS5648229U (en) * | 1979-09-19 | 1981-04-28 |
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1981
- 1981-11-27 JP JP56189182A patent/JPS5892015A/en active Granted
Also Published As
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| JPS5892015A (en) | 1983-06-01 |
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