JP3680147B2

JP3680147B2 - Power supply

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Publication number: JP3680147B2
Application number: JP2001131561A
Authority: JP
Inventors: 雅文橋本; 紀雄鍵村; 浩堂前; 敏夫宮本
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2021-04-27
Also published as: JP2002325452A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は外部交流電源に基づいて電源を供給する電源装置に関し、特に突入電流を防止する機構を備えた電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は第１の従来技術の構成を示す回路図である。ダイオードブリッジ１の一対の入力端には外部交流電源１００が接続され、一対の出力端の間には平滑用容量素子３が接続されている。そして平滑用容量素子３の両端の電圧が主回路電源として外部の負荷へと供給される。例えば負荷としては三相モータ２００を駆動する三相インバータ１０が例示されている。
【０００３】
インバータ１０は制御回路７によってその動作が制御される。例えば三相インバータ１０は各相に高電位側と低電位側にそれぞれトランジスタを有しており、総計６個のトランジスタの動作が、制御回路７からの６個の信号群である制御信号１３によって制御される。
【０００４】
絶縁式電源回路３０及びその一対の入力端の間に接続された平滑用容量素子５の両端の電圧は、制御回路７の動作電源たる制御電源として機能する。但し、平滑用容量素子３，５の低電位側の端は、共通して接地されている。そして絶縁式電源回路３０の一対の入力端は、自身の一対の出力端とは絶縁されていずれも接地とは絶縁されており、従って平滑用容量素子４の低電位側の端も接地とは絶縁されている。
【０００５】
ダイオードブリッジ４０の一対の入力端には外部交流電源１００が接続され、一対の出力端の間には平滑用容量素子４が接続されている。そして平滑用容量素子４の両端が絶縁式電源回路３０の一対の入力端に接続されている。
【０００６】
外部交流電源１００の投入時において平滑用容量素子３への突入電流、即ち平滑用容量素子３の充電の初期において過渡的に大きく流れる電流の発生を抑止するため、ダイオードブリッジ１の一方の入力端と外部交流電源１００との間には抵抗素子８が設けられている。
【０００７】
制御回路７の動作電源を得るために、ダイオードブリッジ４０、平滑用容量素子４，５を設けているので、制御回路７の動作電源（制御電源）は負荷へと供給される主回路電源とは独立して得ることができる。そして制御電源が確立して制御回路７の動作が開始してから所定期間（いわゆる「限流期間」）経過後には、制御回路７からの制御信号１４に基づいて導通するスイッチ９によって抵抗素子８の両端が短絡する。
【０００８】
抵抗素子８の両端の短絡は、限流期間を適切に設定することにより、平滑用容量素子３の充電がほぼ完了した後に実行することができる。これにより、突入電流の虞のない、定常的な動作時において抵抗素子８での無駄な消費電力を回避することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般に用いられる絶縁式電源回路３０ではその内部に変圧器を備えることになる。従って絶縁式電源回路３０を採用する電源装置のコストは高く、配置に要求される領域も大きくなる傾向にある。
【００１０】
図６は第２の従来技術の構成を示す回路図である。図５に示された構成とは制御電源を得るための構成が異なっている。即ちダイオードブリッジ４０、平滑用容量素子４、絶縁式電源回路３０を省略し、非絶縁式電源回路６を採用している。非絶縁式電源回路６は例えば降圧チョッパで構成され、図中「＋」で示された入力端と、入出力共通端Ｎと、出力端１２とを有している。
【００１１】
非絶縁式電源回路６の入力端及び入出力共通端Ｎはそれぞれ平滑用容量３の高電圧側の端及び低電圧側の端に接続されている。また出力端１２と入出力共通端Ｎとの間には平滑用容量素子５が接続されており、図５に示された電源装置と同様、平滑用容量素子５の両端の電圧が制御回路７の動作電源たる制御電源として機能する。
【００１２】
しかしながら、非絶縁式電源回路６は、その入力端と入出力共通端との間に主回路電源が供給されている。主回路電源は比較的に大容量に設定される平滑用容量素子３によって供給されるので、外部交流電源１００が停電しても非絶縁式電源回路６の動作は速やかには停止せず、従って制御回路７の動作も速やかには停止しない。そのため以下に述べるように外部交流電源１００が停電から速やかに復帰する、いわゆる瞬停と呼ばれる現象が生じた場合、突入電流の発生する可能性がある。
【００１３】
図７は瞬停によって突入電流が発生する状態を示すタイミングチャートである。同図（ａ）は外部交流電源１００の電圧を包絡線で示し、同図（ｂ），（ｃ）はそれぞれ主回路電源及び制御電源の電圧を示し、同図（ｄ），（ｅ）はそれぞれ制御回路７及びスイッチ９の動作を示している。
【００１４】
時刻ｔ₀において外部交流電源１００が投入されると、抵抗素子８を経由して平滑用容量素子３が充電され、主回路電源の電圧は比較的緩やかに上昇する。そして主回路電源の電圧が時刻ｔ₁（＞ｔ₀）において所定のしきい値電圧Ｖ_TH1に達すると、非絶縁式電源回路６のチョッパ動作により、制御電源の電圧が上昇し始める。更に制御電源の電圧が時刻ｔ₂（＞ｔ₁）において所定のしきい値電圧Ｖ_TH2に達すると、制御回路７の動作電源が確立され、それまで停止していた制御回路７の動作が開始する。時刻ｔ₂から限流時間τが経過した後の時刻ｔ₃において、制御信号１４によってスイッチ９が導通する。これにより抵抗素子８の両端が短絡されるので、主回路電源の電圧は比較的急速に上昇する。
【００１５】
主回路電源の電圧が安定した後、時刻ｔ₄（＞ｔ₃）において外部交流電源１００が停電し、その後速やかに時刻ｔ₅において復帰した場合を考える。平滑用容量素子３は比較的大容量であるので、外部交流電源１００の停電によって平滑用容量素子３が放電しても、時刻ｔ₅に至るまでにしきい値電圧Ｖ_TH1よりも低下しない場合がある。この場合、非絶縁式電源回路６の動作は継続しており、よって制御回路７の動作も継続している。既に時刻ｔ₃を経過しているのでスイッチ９は時刻ｔ₅においてもＯＮしたままである。従って時刻ｔ₅において突入電流が発生する可能性がある。
【００１６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、電源装置のコストを高くしたり配置に要求される領域を大きくすることなく、しかも突入電流の可能性を小さくする電源装置を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この発明のうち請求項１にかかるものは電源装置であって、外部交流電源（１００）が接続される第１電源線（１０１）及び第２電源線（１０２）と、前記第１電源線に接続される第１端と、第２端とを有する抵抗素子（８）と、前記抵抗素子の前記第２端に接続された第１入力端と、前記第２電源線に接続された第２入力端と、第１出力端（１１）及び第２出力端（１０３）とを有する第１整流回路（１）と、前記第１整流回路の前記第１出力端と前記第１整流回路の前記第２出力端との間に接続された第１容量素子（３）と、前記抵抗素子の前記第１端に接続された入力端と、前記第２電源線に接続された第２入力端と、出力端（２１）とを有する第２整流回路（２）と、前記第２整流回路の前記出力端と前記第１整流回路の前記第２出力端との間に接続され、前記第１容量素子よりも容量値の低い第２容量素子（４）と、前記第２整流回路の前記出力端に接続された入力端と、出力端（１２）と、前記第１整流回路の前記第２出力端に接続された入出力共通端（Ｎ）とを有する電源回路（６）と、前記電源回路の前記出力端と前記入出力共通端との間から動作電源が供給され、第１の制御信号（１４）を出力する制御回路（７）と、前記抵抗素子と並列に接続され、前記第１の制御信号によって前記制御回路の動作開始後から所定期間経過後に導通し、前記制御回路の動作停止によって非導通するスイッチ（９）とを備える。
【００１８】
この発明のうち請求項２にかかるものは、請求項１記載の電源装置であって、前記第１整流回路（１）は、前記第１整流回路の前記第１入力端に接続されたアノードと、前記第１整流回路の前記第１出力端（１１）に接続されたカソードとを有する第１ダイオード（１ａ）と、前記第１整流回路の前記第２入力端に接続されたカソードと、前記第１整流回路の前記第２出力端に接続されたアノードとを有する第２ダイオード（１ｄ）とを有する。
【００１９】
この発明のうち請求項３にかかるものは、請求項２記載の電源装置であって、前記第２整流回路（２）は、前記第２整流回路の第１入力端に接続されたアノードと、前記第２整流回路の出力端（２１）に接続されたカソードとを有する第１ダイオード（２ａ）を有する。
【００２０】
この発明のうち請求項４にかかるものは、請求項３記載の電源装置であって、前記第２整流回路（２）は、前記第２整流回路の前記第２入力端と前記第２整流回路の前記第１ダイオード（２ａ）の前記アノードとの間に直列に介挿される抵抗素子（８１）を更に備える。
【００２１】
この発明のうち請求項５にかかるものは、請求項２乃至請求項４のいずれか一つに記載の電源装置であって、前記第１整流回路（１）は、前記第１整流回路の前記第２入力端に接続されたアノードと、前記第１整流回路の前記第１出力端に接続されたカソードとを有する第３のダイオード（１ｂ）と、前記第１整流回路の前記第１入力端に接続されたカソードと、前記第１整流回路の前記第２出力端（１０３）に接続されたアノードとを有する第４のダイオード（１ｃ）とを更に有する。
【００２２】
この発明のうち請求項６にかかるものは、請求項５記載の電源装置であって、前記第２整流回路（２）は、前記第２整流回路の第２入力端に接続されたアノードと、前記第２整流回路の出力端（２１）に接続されたカソードとを有する第２ダイオード（２ｂ）を更に有する。
【００２３】
この発明のうち請求項７にかかるものは、請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の電源装置であって、前記制御回路（７）は、前記第１容量素子と並列に接続される負荷（１０，２００）を制御する第２の制御信号（１３）を更に出力する。
【００２４】
この発明のうち請求項８にかかるものは、請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載の電源装置であって、前記電源回路には降圧チョッパが採用される。
【００２５】
例えば前記スイッチは、自身が動作しない場合において開放する接点を有するリレーによって実現される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施の形態にかかる電源装置の構成及びその外部との接続関係を示す回路図である。
【００２７】
当該電源装置は、外部交流電源１００に接続される電源線１０１，１０２を有している。これら一対の電源線が当該電源装置の入力端として機能する。
【００２８】
電源線１０１には抵抗素子８の一端が接続されている。そして抵抗素子８の他端と電源線１０２とに、全波整流回路１の一対の入力端が接続されている。具体的には全波整流回路１はダイオード１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを有していて、抵抗素子８の他端にはダイオード１ａのアノードとダイオード１ｃのカソードとが共通に接続されている。また電源線１０２にはダイオード１ｂのアノードと、ダイオード１ｄのカソードとが共通に接続されている。つまり、全波整流回路１の一対の入力端の一方は抵抗素子８を介して電源線１０１に、他方は電源線１０２に、それぞれ接続されていることになる。なお、抵抗素子８には並列にスイッチ９が接続されている。
【００２９】
全波整流回路１の出力端は一対存在し、その一方である出力端１１に与えられる電位は、接地された他方に対して高電位となり、主回路電源の電圧として機能する。具体的には出力端１１にはダイオード１ａのカソードとダイオード１ｂのカソードとが共通に接続されている。またダイオード１ｃのアノードとダイオード１ｄのアノードとは共通に接続され、いずれも接続点１０３において接地される。
【００３０】
出力端１１と接続点１０３の間には平滑用容量素子３が接続され、その両端には外部負荷として三相インバータ１０及び三相モータ２００が接続されている。三相インバータ１０は例えば各相に高電位側と低電位側にそれぞれトランジスタを有しており、総計６個のトランジスタのスイッチング動作により、モータ２００に対して主回路電源の電圧が印加されるか否かが設定される。
【００３１】
一方、電源線１０１，１０２には抵抗素子８を介さずに整流回路２が接続されている。整流回路２はダイオード２ａ，２ｂを有しており、ダイオード２ａ，２ｂのアノードが、それぞれ電源線１０１，１０２に接続されている。つまりダイオード２ａ，２ｂのアノードが整流回路２の一対の入力端として機能する。ダイオード２ａ，２ｂのカソードは共通して、整流回路２の出力端２１に接続される。
【００３２】
整流回路２の出力端２１と接続点１０３との間には平滑用容量４が接続される。但し、平滑用容量３，４の容量値をそれぞれＣ１，Ｃ２としてＣ１＞Ｃ２の関係がある。
【００３３】
電源線１０１が電源線１０２よりも高電位の場合、全波整流回路１のダイオード１ａ，１ｄを介して、全波整流回路１の出力端１１側が高電位となるように平滑用容量素子３が充電される。一方、電源線１０２が電源線１０１よりも高電位の場合、全波整流回路１のダイオード１ｂ，１ｃを介して、全波整流回路１の出力端１１側が高電位となるように平滑用容量素子３が充電される。
【００３４】
電源線１０１が電源線１０２よりも高電位の場合、整流回路２のダイオード２ａと、全波整流回路１のダイオード１ｄとを介して、整流回路２の出力端２１側が高電位となるように平滑用容量素子４が充電される。一方、電源線１０２が電源線１０１よりも高電位の場合、整流回路２のダイオード２ｂと、全波整流回路１のダイオード１ｃとを介して、整流回路２の出力端２１側が高電位となるように平滑用容量素子４が充電される。
【００３５】
この発明では電源装置のコストを高くしたり配置に要求される領域を大きくすることが無いように、非絶縁式電源回路６が採用される。非絶縁式電源回路６は図中「＋」で示された入力端と、入出力共通端Ｎと、出力端１２とを有している。入出力共通端Ｎは非絶縁式電源回路６の入力端としても、出力端としても機能する。即ち、入出力共通端Ｎは入力端と共に一対の入力端として機能し、かつ入出力共通端Ｎは出力端１２と共に一対の入力端として機能する。
【００３６】
そして非絶縁式電源回路６の入力端と入出力共通端Ｎとは、それぞれ整流回路２の出力端２１及び接続点１０３に接続される。また非絶縁式電源回路６の出力端１２と入出力共通端Ｎとの間には平滑用容量５が接続される。出力端１２に与えられる電位は、接地に対して高電位となり、後述する制御回路の動作電源として扱われる制御電源の電圧として機能する。従って、接続点１０３を介して、平滑用容量３，４，５の低電圧側の端が接地されることになる。
【００３７】
制御回路７は上記の制御電源によって動作電源が供給され、制御信号１３，１４を出力する。制御信号１３は三相インバータ１０の６個のトランジスタの動作を制御するための６個の信号群からなる。一方、制御信号１４はスイッチ９の開閉動作を制御する。
【００３８】
スイッチ９は制御信号１４によって制御回路７の動作開始後から限流期間τ経過後に導通し、制御回路７の動作停止によって非導通となる。スイッチ９は、例えば自身が動作しない場合において開放する接点を有するリレーによって実現される。制御信号１４が活性化することによって当該接点が導通する。
【００３９】
全波整流回路１の一方の入力端は電源線１０１に対して抵抗素子８を介して接続されており、制御回路７の動作が開始する前にはスイッチ９は非導通である。従って外部交流電源１００の投入によって全波整流回路１の出力端１１と接続点１０３との間に接続された平滑用容量素子３が充電される際、抵抗素子８によって当該充電に起因する突入電流を低減することができる。
【００４０】
その一方、整流回路２の一方の入力端であるダイオード２ａのアノードは、電源線１０１に対して抵抗素子８を介さずに接続されている。従って、整流回路２の出力端２１と接続点１０３との間に接続された平滑用容量素子４は、外部交流電源１００の投入によって急速に充電される。これにより制御回路７は動作を開始し、制御信号１４によってスイッチ９が抵抗素子８の両端を短絡し、突入電流の危惧が無くなった期間での抵抗素子８における余分な電力消費を回避する。
【００４１】
ここで平滑用容量素子３の容量値Ｃ１よりも平滑用容量素子４の容量値Ｃ２の方が小さいので、平滑用容量素子４への突入電流は小さい。また全波整流回路１の接続点１０３と非絶縁式電源回路６の入出力共通端Ｎとが接続されており、トランスが不要であり、非絶縁式電源回路６を小型化、低コスト化することができる。
【００４２】
また外部交流電源１００が停電した場合、平滑用容量素子３の放電は迅速であり、よって制御回路７の動作が速やかに停止する。これにより、外部交流電源１００に瞬停が生じた場合にも、復帰時にはスイッチ９が非導通となり易く、突入電流の発生する可能性が小さくなる。図２を用いて以下にこの効果を詳細に説明する。
【００４３】
図２は瞬停が生じた場合の種々の電圧、動作を示すタイミングチャートであり、従来の技術の図７に対応している。同図（ａ）は外部交流電源１００の電圧を包絡線で示し、同図（ｂ），（ｃ）はそれぞれ主回路電源及び制御電源の電圧を示し、同図（ｄ），（ｅ）はそれぞれ制御回路７及びスイッチ９の動作を示している。
【００４４】
時刻ｔ₀〜ｔ₃の動作は図７で示された動作と同様である。しかし主回路電源の電圧が安定した後、時刻ｔ₄（＞ｔ₃）において外部交流電源１００が停電し、その後速やかに時刻ｔ₅において復帰した場合には、様相が異なる。
【００４５】
平滑用容量素子３は比較的大容量であるので、外部交流電源１００の停電によって平滑用容量素子３が放電しても、時刻ｔ₅に至るまでにしきい値電圧Ｖ_TH1よりも低下しない場合がある。しかしながら、本発明では非絶縁式電源回路６の一対の入力端は、比較的小容量の平滑用容量素子４の両端に接続されているため、制御電源の電圧は速やかに下降する。よって従来の技術と比較して、時刻ｔ₄₁（＞ｔ₄）においてしきい値電圧Ｖ_TH2よりも低下し、制御回路７の動作が停止する可能性が高い。従ってスイッチ９が時刻ｔ₄₁において非導通となる可能性も高い。
【００４６】
従って時刻ｔ₅（＞ｔ₄₁）において外部交流電源１００が復帰した場合には抵抗素子８の両端は短絡されておらず、従来の技術と比較して突入電流が発生する可能性は低い。外部交流電源１００の復帰により制御電源の電圧も上昇し、時刻ｔ₅₁（＞ｔ₅）でしきい値電圧Ｖ_TH2に到達することにより、制御回路７の動作も開始する。そして時刻ｔ₅₁から限流期間τ経過後の時刻ｔ₅₂において、再び制御信号１４によってスイッチ９が導通する。
【００４７】
本実施の形態において制御回路７は外部負荷たる三相インバータ１０の制御をも行っているが、これは本発明において必須ではない。しかしながら、本発明では例えば時刻ｔ₂以降では、主回路電源の電圧が負荷の動作に充分な大きさに達していない状態でも、制御電源の電圧は制御回路７の動作電源が確立するに充分な大きさに達する。よって外部負荷の制御を制御回路７で行うことにより、主回路電源の電圧が負荷の動作に充分な大きさに達していない状態で、外部負荷の誤作動を回避する制御が行われる。制御回路７は例えばマイクロコンピュータで構成され、制御電源の電圧は数Ｖ〜十数Ｖのオーダーである。一方、主回路電源の電圧は外部負荷にも依存するが、数百Ｖのオーダーである。
【００４８】
図３は非絶縁式電源回路６の構成を例示する回路図である。非絶縁式電源回路６は例えば降圧チョッパで構成することができる。即ち、非絶縁式電源回路６はトランジスタＱ、ダイオードＤ、コイルＬを有している。そしてトランジスタＱのコレクタは非絶縁式電源回路６の入力端に接続され、エミッタはダイオードＤのカソードとコイルＬの一端に共通に接続される。またダイオードＤのアノードは入出力共通端Ｎに、コイルＬの他端は出力１２に、それぞれ接続される。トランジスタＱのベースは図示されない制御回路に接続され、当該制御回路によってトランジスタＱのスイッチング動作が制御される。かかる降圧チョッパにより、平滑用容量素子４の両端の電圧から制御回路７の動作電源に適切な電圧へと降圧することができる。
【００４９】
なお、整流回路２において半波整流を行う場合にはダイオード２ａ，２ｂのいずれか一方を省略することもできる。
【００５０】
図４は本発明の変形を示す、整流回路２の回路図である。ダイオード２ａのアノードと電源線１０１との間に限流抵抗８１が設けられている。これにより、平滑用容量素子４の充電電流を急峻にすることがない。
【００５１】
【発明の効果】
この発明のうち請求項１にかかる電源装置によれば、第１整流回路（１）の第１入力端は第１電源線（１０１）に対して抵抗素子（８）を介して接続されており、制御回路（７）の動作が開始する前にはスイッチ（９）は非導通である。従って外部交流電源（１００）の投入によって第１整流回路の第１出力端（１１）と第１整流回路の第２出力端（１０３）との間に接続された第１容量素子（３）が充電される際、抵抗素子によって当該充電に起因する突入電流を低減することができる。
【００５２】
その一方、第２整流回路（２）の第１入力端は第１電源線（１０１）に対して抵抗素子（８）を介さずに接続されている。従って、第２整流回路の出力端（２１）と第１整流回路の第２出力端との間に接続された第２容量素子（４）は、外部交流電源（１００）の投入によって急速に充電される。これにより制御回路（７）は動作を開始し、第１の制御信号（１４）によってスイッチ（９）が抵抗素子の両端を短絡し、突入電流の危惧が無くなった期間での抵抗素子における余分な電力消費を回避する。
【００５３】
しかも第１容量素子（３）よりも第２容量素子（４）の方が容量値が小さいので、第２容量素子への突入電流は小さい。また第１整流回路の第２出力端と電源回路（６）の入出力共通端とが接続されているので、電源回路として非絶縁式のものを採用でき、よって電源回路を小型化、低コスト化することができる。
【００５４】
また第１容量素子（３）よりも第２容量素子（４）の方が容量値が小さいので、外部交流電源（１００）が停電した場合、第２容量素子（４）の放電は迅速であり、よって制御回路（７）の動作が速やかに停止する。これにより、外部交流電源（１００）が停電から速やかに復帰する、いわゆる瞬停と呼ばれる現象が生じた場合にも、復帰時にはスイッチが非導通となり易く、突入電流の発生する可能性が小さくなる。
【００５５】
この発明のうち請求項２にかかる電源装置によれば、第１電源線（１０１）が第２電源線（１０２）よりも高電位の場合、第１整流回路（１）の第１ダイオード（１ａ）と、第１整流回路（１）の第２ダイオード（１ｄ）とを介して、第１整流回路（１）の第１出力端（１１）側が高電位となるように第１容量素子（３）が充電される。
【００５６】
この発明のうち請求項３にかかる電源装置によれば、第１電源線（１０１）が第２電源線（１０２）よりも高電位の場合、第２整流回路（２）の第１ダイオード（２ａ）と、第１整流回路（１）の第２ダイオード（１ｄ）を介して、第２整流回路（２）の出力端（２１）側が高電位となるように第２容量素子（４）が充電される。
【００５７】
この発明のうち請求項４にかかる電源装置によれば、第２容量素子（４）の充電電流を急峻にすることがない。
【００５８】
この発明のうち請求項５にかかる電源装置によれば、第２電源線（１０２）が第１電源線（１０１）よりも高電位の場合、第１整流回路（１）の第３ダイオード（１ｂ）と、第１整流回路（１）の第４ダイオード（１ｃ）とを介して、第１整流回路（１）の第１出力端（１１）側が高電位となるように第１容量素子（３）が充電される。
【００５９】
この発明のうち請求項６にかかる電源装置によれば、第２電源線（１０２）が第１電源線（１０１）よりも高電位の場合、第２整流回路（２）の第２ダイオード（２ｂ）と、第１整流回路（１）の第４ダイオード（１ｃ）を介して、第２整流回路（２）の出力端（２１）側が高電位となるように第２容量素子（４）が充電される。
【００６０】
この発明のうち請求項７にかかる電源装置によれば、第１整流回路（１）の第１出力端（１１）と第２出力端（１０３）との間に充分な電圧が印加されていない状態でも、第２容量素子（４）の充電によって電源回路（６）から充分な動作電源が得られる。よって制御回路（７）は、第１整流回路（１）の第１出力端（１１）と第２出力端（１０３）との間に充分な電圧が印加されていない状態での負荷の誤作動を回避する制御を行うことができる。
【００６１】
この発明のうち請求項８にかかる電源装置によれば、第２容量素子（４）の両端の電圧から制御回路（７）の動作電源に適切な電圧へと降圧する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる電源装置の構成及びその外部との接続関係を示す回路図である。
【図２】瞬停が生じた場合の種々の電圧、動作を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明に採用される非絶縁式電源回路の構成を例示する回路図である。
【図４】本発明の変形を示す回路図である。
【図５】第１の従来技術の構成を示す回路図である。
【図６】第２の従来技術の構成を示す回路図である。
【図７】瞬停によって突入電流が発生する状態を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１全波整流回路
２整流回路
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，２ａ，２ｂダイオード
３，４平滑用容量素子
６非絶縁式電源回路
７制御回路
８抵抗素子
９スイッチ
１０三相インバータ
１１，１２，２１出力端
１３，１４制御信号
１００外部交流電源
１０１，１０２電源線
２００三相モータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply device that supplies power based on an external AC power supply, and more particularly to a power supply device that includes a mechanism that prevents inrush current.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a circuit diagram showing the configuration of the first prior art. An external AC power supply 100 is connected to a pair of input ends of the diode bridge 1, and a smoothing capacitive element 3 is connected between the pair of output ends. The voltage across the smoothing capacitive element 3 is supplied to an external load as a main circuit power supply. For example, as the load, the three-phase inverter 10 that drives the three-phase motor 200 is illustrated.
[0003]
The operation of the inverter 10 is controlled by the control circuit 7. For example, the three-phase inverter 10 has a transistor on each of the high potential side and the low potential side in each phase, and the operation of a total of six transistors is controlled by a control signal 13 that is a group of six signals from the control circuit 7. Be controlled.
[0004]
The voltage at both ends of the insulating power supply circuit 30 and the smoothing capacitive element 5 connected between the pair of input terminals functions as a control power supply as an operation power supply for the control circuit 7. However, the ends on the low potential side of the smoothing capacitive elements 3 and 5 are commonly grounded. The pair of input terminals of the insulated power supply circuit 30 is insulated from the pair of output terminals of itself and insulated from the ground. Therefore, the low potential side terminal of the smoothing capacitive element 4 is also grounded. Insulated.
[0005]
An external AC power supply 100 is connected to a pair of input ends of the diode bridge 40, and a smoothing capacitive element 4 is connected between the pair of output ends. Both ends of the smoothing capacitive element 4 are connected to a pair of input ends of the insulating power supply circuit 30.
[0006]
One input terminal of the diode bridge 1 is used to suppress generation of a rush current to the smoothing capacitive element 3 when the external AC power supply 100 is turned on, that is, a current that flows transiently at the initial stage of charging of the smoothing capacitive element 3. And the external AC power source 100 are provided with a resistance element 8.
[0007]
Since the diode bridge 40 and the smoothing capacitive elements 4 and 5 are provided to obtain the operation power supply of the control circuit 7, the operation power supply (control power supply) of the control circuit 7 is the main circuit power supply supplied to the load. Can be obtained independently. After a predetermined period (a so-called “current limiting period”) has elapsed since the control power supply was established and the operation of the control circuit 7 started, the resistance element 8 is turned on by the switch 9 that is turned on based on the control signal 14 from the control circuit 7. Both ends of the short circuit.
[0008]
The short circuit between both ends of the resistance element 8 can be executed after the charging of the smoothing capacitive element 3 is almost completed by appropriately setting the current limiting period. As a result, it is possible to avoid useless power consumption in the resistance element 8 at the time of steady operation with no fear of inrush current.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the generally used insulated power supply circuit 30 includes a transformer therein. Therefore, the cost of the power supply device employing the insulated power supply circuit 30 is high, and the area required for the arrangement tends to increase.
[0010]
FIG. 6 is a circuit diagram showing the configuration of the second prior art. The configuration for obtaining the control power supply is different from the configuration shown in FIG. That is, the diode bridge 40, the smoothing capacitive element 4, and the insulated power supply circuit 30 are omitted, and the non-insulated power supply circuit 6 is adopted. The non-insulated power supply circuit 6 is composed of, for example, a step-down chopper, and has an input end indicated by “+” in the drawing, an input / output common end N, and an output end 12.
[0011]
The input end and the input / output common end N of the non-insulated power supply circuit 6 are connected to the high-voltage end and the low-voltage end of the smoothing capacitor 3, respectively. Further, a smoothing capacitive element 5 is connected between the output terminal 12 and the input / output common terminal N, and the voltage across the smoothing capacitive element 5 is controlled by the control circuit 7 as in the power supply device shown in FIG. It functions as a control power source that is an operating power source.
[0012]
However, the non-insulated power supply circuit 6 is supplied with main circuit power between the input terminal and the input / output common terminal. Since the main circuit power supply is supplied by the smoothing capacitive element 3 set to a relatively large capacity, the operation of the non-insulated power supply circuit 6 does not stop quickly even if the external AC power supply 100 fails. The operation of the control circuit 7 does not stop promptly. Therefore, as described below, when a phenomenon called so-called instantaneous power failure occurs in which the external AC power supply 100 quickly recovers from a power failure, an inrush current may occur.
[0013]
FIG. 7 is a timing chart showing a state where an inrush current is generated due to a momentary power failure. FIG. 4A shows the voltage of the external AC power supply 100 with an envelope, FIGS. 4B and 4C show the voltages of the main circuit power supply and the control power supply, respectively, and FIGS. The operations of the control circuit 7 and the switch 9 are shown, respectively.
[0014]
Time t ₀ When the external AC power supply 100 is turned on, the smoothing capacitive element 3 is charged via the resistance element 8, and the voltage of the main circuit power supply rises relatively slowly. And the voltage of the main circuit power supply is time t ₁ (> T ₀ ) A predetermined threshold voltage V _TH1 The voltage of the control power supply starts to rise due to the chopper operation of the non-insulated power supply circuit 6. Furthermore, the voltage of the control power supply is ₂ (> T ₁ ) A predetermined threshold voltage V _TH2 Is reached, the operation power supply of the control circuit 7 is established, and the operation of the control circuit 7 that has been stopped is started. Time t ₂ T after current limit time τ has elapsed from _Three , The switch 9 is turned on by the control signal 14. As a result, both ends of the resistance element 8 are short-circuited, so that the voltage of the main circuit power supply rises relatively rapidly.
[0015]
After the main circuit power supply voltage stabilizes, the time t _Four (> T _Three ), The external AC power supply 100 goes out of power, and then immediately after time t _Five Consider the case of returning at. Since the smoothing capacitive element 3 has a relatively large capacity, even if the smoothing capacitive element 3 is discharged due to a power failure of the external AC power supply 100, the time t _Five To reach the threshold voltage V _TH1 May not drop. In this case, the operation of the non-insulated power supply circuit 6 is continued, and therefore the operation of the control circuit 7 is also continued. Already at time t _Three Has passed, so the switch 9 _Five Also remains on. Therefore, time t _Five Inrush current may occur at.
[0016]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a power supply device that reduces the possibility of inrush current without increasing the cost of the power supply device or increasing the area required for arrangement. It is an object.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a power supply apparatus comprising: a first power supply line (101) to which an external AC power supply (100) is connected; a second power supply line (102); and the first power supply line. A resistance element (8) having a first end connected to the second end, a first input terminal connected to the second end of the resistance element, and a second input connected to the second power supply line. A first rectifier circuit (1) having an input terminal, a first output terminal (11) and a second output terminal (103); the first output terminal of the first rectifier circuit; and the first rectifier circuit. A first capacitor (3) connected between the second output terminal, an input terminal connected to the first terminal of the resistance element, and a second input terminal connected to the second power supply line; A second rectifier circuit (2) having an output end (21), the output end of the second rectifier circuit and the second output of the first rectifier circuit. Is connected between the end, the lower capacitance value than the first capacitance element and the second capacitive element ( 4 ), An input terminal connected to the output terminal of the second rectifier circuit, an output terminal (12), and an input / output common terminal (N) connected to the second output terminal of the first rectifier circuit. And a control circuit (7) for supplying operation power from between the output terminal and the input / output common terminal of the power circuit and outputting a first control signal (14), A switch (9) connected in parallel with the resistance element, which is turned on after a predetermined period from the start of operation of the control circuit by the first control signal, and turned off when the operation of the control circuit is stopped;
[0018]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the power supply device according to the first aspect, wherein the first rectifier circuit (1) includes an anode connected to the first input terminal of the first rectifier circuit. A first diode (1a) having a cathode connected to the first output terminal (11) of the first rectifier circuit; a cathode connected to the second input terminal of the first rectifier circuit; And a second diode (1d) having an anode connected to the second output terminal of the first rectifier circuit.
[0019]
According to a third aspect of the present invention, in the power supply device according to the second aspect, the second rectifier circuit (2) includes an anode connected to a first input terminal of the second rectifier circuit, A first diode (2a) having a cathode connected to the output terminal (21) of the second rectifier circuit;
[0020]
According to a fourth aspect of the present invention, in the power supply device according to the third aspect, the second rectifier circuit (2) includes the second input terminal of the second rectifier circuit and the second rectifier circuit. A resistance element (81) interposed in series with the anode of the first diode (2a).
[0021]
According to a fifth aspect of the present invention, the power supply device according to any one of the second to fourth aspects, wherein the first rectifier circuit (1) is the first rectifier circuit. A third diode (1b) having an anode connected to a second input terminal and a cathode connected to the first output terminal of the first rectifier circuit; and the first input terminal of the first rectifier circuit. And a fourth diode (1c) having a cathode connected to the second output terminal (103) of the first rectifier circuit.
[0022]
According to a sixth aspect of the present invention, in the power supply device according to the fifth aspect, the second rectifier circuit (2) includes an anode connected to a second input terminal of the second rectifier circuit, A second diode (2b) having a cathode connected to the output terminal (21) of the second rectifier circuit is further included.
[0023]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the power supply device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the control circuit (7) is connected in parallel with the first capacitive element. The second control signal (13) for controlling the load (10, 200) to be output is further output.
[0024]
According to an eighth aspect of the present invention, in the power supply device according to any one of the first to seventh aspects, a step-down chopper is employed for the power supply circuit.
[0025]
For example, the switch is realized by a relay having a contact that opens when the switch does not operate.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a power supply apparatus according to an embodiment of the present invention and a connection relationship with the outside.
[0027]
The power supply apparatus has power supply lines 101 and 102 connected to the external AC power supply 100. The pair of power supply lines functions as an input terminal of the power supply device.
[0028]
One end of the resistance element 8 is connected to the power line 101. A pair of input ends of the full-wave rectifier circuit 1 is connected to the other end of the resistance element 8 and the power supply line 102. Specifically, the full-wave rectifier circuit 1 includes diodes 1a, 1b, 1c, and 1d, and the other end of the resistance element 8 is connected to the anode of the diode 1a and the cathode of the diode 1c in common. Further, the anode of the diode 1b and the cathode of the diode 1d are connected to the power supply line 102 in common. That is, one of the pair of input terminals of the full-wave rectifier circuit 1 is connected to the power line 101 through the resistance element 8 and the other is connected to the power line 102. Note that a switch 9 is connected to the resistance element 8 in parallel.
[0029]
A pair of output terminals of the full-wave rectifier circuit 1 exists, and the potential applied to one output terminal 11 of the full-wave rectifier circuit 1 is higher than the other grounded terminal, and functions as the voltage of the main circuit power supply. Specifically, the cathode of the diode 1a and the cathode of the diode 1b are connected to the output terminal 11 in common. The anode of the diode 1 c and the anode of the diode 1 d are connected in common, and both are grounded at the connection point 103.
[0030]
The smoothing capacitive element 3 is connected between the output terminal 11 and the connection point 103, and the three-phase inverter 10 and the three-phase motor 200 are connected to both ends as external loads. For example, the three-phase inverter 10 has a transistor on each of the high potential side and the low potential side for each phase. Is the voltage of the main circuit power supply applied to the motor 200 by the switching operation of a total of six transistors? No is set.
[0031]
On the other hand, the rectifier circuit 2 is connected to the power supply lines 101 and 102 without going through the resistance element 8. The rectifier circuit 2 includes diodes 2a and 2b, and the anodes of the diodes 2a and 2b are connected to power supply lines 101 and 102, respectively. That is, the anodes of the diodes 2 a and 2 b function as a pair of input terminals of the rectifier circuit 2. The cathodes of the diodes 2 a and 2 b are commonly connected to the output terminal 21 of the rectifier circuit 2.
[0032]
A smoothing capacitor 4 is connected between the output terminal 21 of the rectifier circuit 2 and the connection point 103. However, there is a relationship of C1> C2, where the capacitance values of the smoothing capacitors 3 and 4 are C1 and C2, respectively.
[0033]
When the power supply line 101 has a higher potential than the power supply line 102, the smoothing capacitive element 3 is connected to the output end 11 side of the full-wave rectifier circuit 1 through the diodes 1 a and 1 d of the full-wave rectifier circuit 1. Charged. On the other hand, when the power supply line 102 has a higher potential than the power supply line 101, the smoothing capacitive element is set so that the output terminal 11 side of the full-wave rectifier circuit 1 has a high potential via the diodes 1b and 1c of the full-wave rectifier circuit 1. 3 is charged.
[0034]
When the power supply line 101 has a higher potential than the power supply line 102, the output terminal 21 side of the rectifier circuit 2 is smoothed so as to have a high potential via the diode 2a of the rectifier circuit 2 and the diode 1d of the full-wave rectifier circuit 1. The capacitive element 4 is charged. On the other hand, when the power supply line 102 has a higher potential than the power supply line 101, the output terminal 21 side of the rectifier circuit 2 has a high potential via the diode 2 b of the rectifier circuit 2 and the diode 1 c of the full-wave rectifier circuit 1. The smoothing capacitive element 4 is charged.
[0035]
In the present invention, it is possible to increase the cost of the power supply device or increase the area required for the arrangement. As there is no In addition, a non-insulated power supply circuit 6 is employed. The non-insulated power supply circuit 6 has an input terminal indicated by “+” in the drawing, an input / output common terminal N, and an output terminal 12. The input / output common terminal N functions as both an input terminal and an output terminal of the non-insulated power supply circuit 6. That is, the input / output common terminal N functions as a pair of input terminals together with the input terminal, and the input / output common terminal N functions as a pair of input terminals together with the output terminal 12.
[0036]
The input terminal and the input / output common terminal N of the non-insulated power supply circuit 6 are connected to the output terminal 21 and the connection point 103 of the rectifier circuit 2, respectively. A smoothing capacitor 5 is connected between the output terminal 12 of the non-insulated power supply circuit 6 and the input / output common terminal N. The potential applied to the output terminal 12 becomes a high potential with respect to the ground, and functions as a voltage of a control power supply that is handled as an operation power supply of a control circuit described later. Therefore, the low voltage side ends of the smoothing capacitors 3, 4, and 5 are grounded via the connection point 103.
[0037]
The control circuit 7 is supplied with operating power from the above-described control power and outputs control signals 13 and 14. The control signal 13 is composed of six signal groups for controlling the operation of the six transistors of the three-phase inverter 10. On the other hand, the control signal 14 controls the opening / closing operation of the switch 9.
[0038]
The switch 9 is turned on by the control signal 14 after the current limit period τ elapses after the operation of the control circuit 7 is started, and is turned off when the operation of the control circuit 7 is stopped. The switch 9 is realized by, for example, a relay having a contact that opens when the switch 9 does not operate. The contact is conducted when the control signal 14 is activated.
[0039]
One input terminal of the full-wave rectifier circuit 1 is connected to the power supply line 101 via the resistance element 8, and the switch 9 is non-conductive before the operation of the control circuit 7 is started. Therefore, when the smoothing capacitive element 3 connected between the output terminal 11 of the full-wave rectifier circuit 1 and the connection point 103 is charged by turning on the external AC power supply 100, the inrush current caused by the charging is caused by the resistance element 8. Can be reduced.
[0040]
On the other hand, the anode of the diode 2 a that is one input terminal of the rectifier circuit 2 is connected to the power supply line 101 without the resistance element 8 interposed therebetween. Accordingly, the smoothing capacitive element 4 connected between the output terminal 21 of the rectifier circuit 2 and the connection point 103 is rapidly charged by turning on the external AC power supply 100. As a result, the control circuit 7 starts to operate, and the control signal 14 causes the switch 9 to short-circuit both ends of the resistor element 8, thereby avoiding excessive power consumption in the resistor element 8 during the period when there is no fear of inrush current.
[0041]
Here, since the capacitance value C2 of the smoothing capacitive element 4 is smaller than the capacitance value C1 of the smoothing capacitive element 3, the inrush current to the smoothing capacitive element 4 is small. Further, the connection point 103 of the full-wave rectifier circuit 1 and the input / output common terminal N of the non-insulated power supply circuit 6 are connected, so that no transformer is required, and the non-insulated power circuit 6 is reduced in size and cost. be able to.
[0042]
Further, when the external AC power supply 100 fails, the smoothing capacitive element 3 is quickly discharged, and thus the operation of the control circuit 7 is quickly stopped. Thereby, even when a momentary power failure occurs in the external AC power supply 100, the switch 9 is likely to become non-conductive at the time of recovery, and the possibility of occurrence of an inrush current is reduced. This effect will be described in detail below with reference to FIG.
[0043]
FIG. 2 is a timing chart showing various voltages and operations when a momentary power failure occurs, and corresponds to FIG. 7 of the prior art. FIG. 4A shows the voltage of the external AC power supply 100 with an envelope, FIGS. 4B and 4C show the voltages of the main circuit power supply and the control power supply, respectively, and FIGS. The operations of the control circuit 7 and the switch 9 are shown, respectively.
[0044]
Time t ₀ ~ T _Three The operation is the same as the operation shown in FIG. However, after the main circuit power supply voltage has stabilized, the time t _Four (> T _Three ), The external AC power supply 100 goes out of power, and then immediately after time t _Five When returning at, the appearance is different.
[0045]
Since the smoothing capacitive element 3 has a relatively large capacity, even if the smoothing capacitive element 3 is discharged due to a power failure of the external AC power supply 100, the time t _Five To reach the threshold voltage V _TH1 May not drop. However, in the present invention, since the pair of input terminals of the non-insulated power supply circuit 6 are connected to both ends of the relatively small capacity smoothing capacitive element 4, the voltage of the control power supply quickly decreases. Therefore, compared with the conventional technology, the time t ₄₁ (> T _Four ) Threshold voltage V _TH2 And the operation of the control circuit 7 is likely to stop. Therefore, switch 9 is ₄₁ There is a high possibility of non-conduction in the case.
[0046]
Therefore, time t _Five (> T ₄₁ ), When the external AC power supply 100 is restored, both ends of the resistance element 8 are not short-circuited, and it is unlikely that an inrush current will occur as compared with the conventional technique. When the external AC power supply 100 is restored, the voltage of the control power supply also increases, and the time t ₅₁ (> T _Five ) Threshold voltage V _TH2 The operation of the control circuit 7 is also started. And time t ₅₁ Time t after current limit period τ elapses ₅₂ Then, the switch 9 is turned on again by the control signal 14.
[0047]
In the present embodiment, the control circuit 7 also controls the three-phase inverter 10 as an external load, but this is not essential in the present invention. However, in the present invention, for example, time t ₂ Thereafter, even when the voltage of the main circuit power supply does not reach a sufficient level for the operation of the load, the voltage of the control power supply reaches a level sufficient for establishing the operation power supply of the control circuit 7. Therefore, by controlling the external load by the control circuit 7, the control for avoiding the malfunction of the external load is performed in a state where the voltage of the main circuit power supply does not reach a sufficient level for the operation of the load. The control circuit 7 is composed of a microcomputer, for example, and the voltage of the control power supply is on the order of several V to several tens of volts. On the other hand, the voltage of the main circuit power supply is on the order of several hundred volts, although it depends on the external load.
[0048]
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating the configuration of the non-insulated power supply circuit 6. The non-insulated power supply circuit 6 can be composed of a step-down chopper, for example. That is, the non-insulated power supply circuit 6 includes a transistor Q, a diode D, and a coil L. The collector of the transistor Q is connected to the input end of the non-insulated power supply circuit 6, and the emitter is connected in common to the cathode of the diode D and one end of the coil L. The anode of the diode D is connected to the input / output common terminal N, and the other end of the coil L is connected to the output 12. The base of the transistor Q is connected to a control circuit (not shown), and the switching operation of the transistor Q is controlled by the control circuit. With such a step-down chopper, the voltage across the smoothing capacitive element 4 can be stepped down to a voltage suitable for the operating power supply of the control circuit 7.
[0049]
When half-wave rectification is performed in the rectifier circuit 2, one of the diodes 2a and 2b can be omitted.
[0050]
FIG. 4 is a circuit diagram of the rectifier circuit 2 showing a modification of the present invention. A current limiting resistor 81 is provided between the anode of the diode 2 a and the power supply line 101. Thereby, the charging current of the smoothing capacitive element 4 is not steep.
[0051]
【The invention's effect】
According to the power supply device of the first aspect of the present invention, the first input terminal of the first rectifier circuit (1) is connected to the first power supply line (101) via the resistance element (8). Before the operation of the control circuit (7) starts, the switch (9) is non-conductive. Therefore, when the external AC power source (100) is turned on, the first capacitor element (3) connected between the first output terminal (11) of the first rectifier circuit and the second output terminal (103) of the first rectifier circuit is provided. When being charged, the inrush current resulting from the charging can be reduced by the resistance element.
[0052]
On the other hand, the first input terminal of the second rectifier circuit (2) is connected to the first power supply line (101) without the resistor element (8). Accordingly, the second capacitive element (4) connected between the output terminal (21) of the second rectifier circuit and the second output terminal of the first rectifier circuit is rapidly charged by turning on the external AC power supply (100). Is done. As a result, the control circuit (7) starts to operate, and the first control signal (14) causes the switch (9) to short-circuit both ends of the resistance element, so that there is no fear of inrush current. Avoid power consumption.
[0053]
Moreover, the second capacitor element (3) rather than the first capacitor element (3). 4 ) Has a smaller capacitance value, the inrush current to the second capacitor element is smaller. Further, since the second output terminal of the first rectifier circuit and the input / output common terminal of the power supply circuit (6) are connected, a non-insulated type power supply circuit can be adopted, thereby reducing the size and cost of the power supply circuit. Can be
[0054]
Further, the second capacitor element (3) rather than the first capacitor element (3). 4 ) Has a smaller capacitance value, so that when the external AC power supply (100) fails, the second capacitive element ( 4 ) Discharge is rapid, so that the operation of the control circuit (7) stops quickly. As a result, even when a phenomenon called so-called instantaneous power failure occurs in which the external AC power supply (100) quickly recovers from a power failure, the switch is likely to become non-conductive at the time of recovery, and the possibility of occurrence of an inrush current is reduced.
[0055]
According to the power supply device according to claim 2 of the present invention, when the first power supply line (101) has a higher potential than the second power supply line (102), the first diode (1a) of the first rectifier circuit (1). ) And the second diode (1d) of the first rectifier circuit (1) so that the first output terminal (11) side of the first rectifier circuit (1) is at a high potential. ) Is charged.
[0056]
According to the third aspect of the present invention, when the first power supply line (101) has a higher potential than the second power supply line (102), the first diode (2a) of the second rectifier circuit (2) is provided. ) And the second diode (1d) of the first rectifier circuit (1), the second capacitive element (4) is charged so that the output terminal (21) side of the second rectifier circuit (2) is at a high potential. Is done.
[0057]
According to the power supply device of the fourth aspect of the present invention, the charging current of the second capacitor element (4) is not steep.
[0058]
According to the power supply device according to claim 5 of the present invention, when the second power supply line (102) has a higher potential than the first power supply line (101), the third diode (1b) of the first rectifier circuit (1). ) And the fourth diode (1c) of the first rectifier circuit (1) so that the first output terminal (11) side of the first rectifier circuit (1) is at a high potential. ) Is charged.
[0059]
According to the power supply device according to claim 6 of the present invention, when the second power supply line (102) has a higher potential than the first power supply line (101), the second diode (2b) of the second rectifier circuit (2). ) And the fourth diode (1c) of the first rectifier circuit (1), the second capacitive element (4) is charged so that the output terminal (21) side of the second rectifier circuit (2) is at a high potential. Is done.
[0060]
According to the power supply device according to claim 7 of the present invention, a sufficient voltage is not applied between the first output terminal (11) and the second output terminal (103) of the first rectifier circuit (1). Even in this state, sufficient operating power can be obtained from the power supply circuit (6) by charging the second capacitive element (4). Therefore, the control circuit (7) causes the malfunction of the load when a sufficient voltage is not applied between the first output terminal (11) and the second output terminal (103) of the first rectifier circuit (1). It is possible to perform control to avoid the above.
[0061]
According to the power supply device of the eighth aspect of the present invention, the voltage across the second capacitive element (4) is stepped down to a voltage suitable for the operation power supply of the control circuit (7).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a power supply device according to an embodiment of the present invention and a connection relationship with the outside.
FIG. 2 is a timing chart showing various voltages and operations when a momentary power failure occurs.
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating the configuration of a non-insulated power supply circuit employed in the present invention.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a modification of the present invention.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a first prior art.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a second prior art.
FIG. 7 is a timing chart showing a state where an inrush current is generated due to a momentary power failure.
[Explanation of symbols]
1 Full-wave rectifier circuit
2 Rectifier circuit
1a, 1b, 1c, 1d, 2a, 2b Diode
3,4 smoothing capacitor
6 Non-insulated power circuit
7 Control circuit
8 resistance elements
9 switch
10 Three-phase inverter
11, 12, 21 Output terminal
13,14 Control signal
100 External AC power supply
101,102 Power line
200 Three-phase motor

Claims

A first power supply line (101) and a second power supply line (102) to which an external AC power supply (100) is connected;
A resistance element (8) having a first end connected to the first power supply line and a second end;
A first input terminal connected to the second end of the resistance element; a second input terminal connected to the second power supply line; a first output terminal (11) and a second output terminal (103); A first rectifier circuit (1) having;
A first capacitive element (3) connected between the first output terminal of the first rectifier circuit and the second output terminal of the first rectifier circuit;
A second rectifier circuit (2) having an input end connected to the first end of the resistance element, a second input end connected to the second power supply line, and an output end (21);
A second capacitor element ( 4 ) connected between the output terminal of the second rectifier circuit and the second output terminal of the first rectifier circuit and having a capacitance value lower than that of the first capacitor element;
A power supply having an input terminal connected to the output terminal of the second rectifier circuit, an output terminal (12), and an input / output common terminal (N) connected to the second output terminal of the first rectifier circuit Circuit (6);
A control circuit (7) for supplying operating power from between the output end of the power supply circuit and the input / output common end and outputting a first control signal (14);
A power supply device comprising: a switch (9) connected in parallel with the resistance element, which is turned on after a predetermined period from the start of operation of the control circuit by the first control signal and is turned off when the operation of the control circuit stops .

The first rectifier circuit (1)
A first diode (1a) having an anode connected to the first input terminal of the first rectifier circuit and a cathode connected to the first output terminal (11) of the first rectifier circuit;
2. A second diode (1 d) having a cathode connected to the second input end of the first rectifier circuit and an anode connected to the second output end of the first rectifier circuit. The power supply described.

The second rectifier circuit (2)
A first diode (2a) having an anode connected to the first input terminal of the second rectifier circuit and a cathode connected to the output terminal (21) of the second rectifier circuit.
The power supply device according to claim 2, comprising:

The second rectifier circuit (2)
A resistance element (81) interposed in series between the second input terminal of the second rectifier circuit and the anode of the first diode (2a) of the second rectifier circuit
The power supply device according to claim 3, further comprising:

The first rectifier circuit (1)
A third diode (1b) having an anode connected to the second input end of the first rectifier circuit and a cathode connected to the first output end of the first rectifier circuit;
A fourth diode (1c) having a cathode connected to the first input terminal of the first rectifier circuit and an anode connected to the second output terminal (103) of the first rectifier circuit; The power supply device according to any one of claims 2 to 4, further comprising:

The second rectifier circuit (2)
A second diode (2b) having an anode connected to a second input terminal of the second rectifier circuit and a cathode connected to an output terminal (21) of the second rectifier circuit.
The power supply device according to claim 5, further comprising:

The control circuit (7) further outputs a second control signal (13) for controlling a load (10, 200) connected in parallel with the first capacitor element. The power supply device according to any one of the above.

The power supply device according to any one of claims 1 to 7, wherein a step-down chopper is employed for the power supply circuit.

The power supply device according to any one of claims 1 to 8, wherein the switch is realized by a relay having a contact that opens when the switch does not operate.