(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
整流回路を有しかつフィルタ・エネルギーストレージキャパシタで系統本体に電気的に接続された電源供給器に適用され、前記系統本体には確立時間がしきい値よりも大きい特性を有する参照電圧を備えた衝撃電流防護回路であって、該防護回路は、
電源オンの瞬間時に発生する衝撃電流を防止するために電気的に前記整流回路のマイナス端と前記フィルタ・エネルギーストレージキャパシタの接地端との間に直列に接続される限流抵抗と、
前記限流抵抗に並列に接続されると共に前記参照電圧の制御を受け、系統本体の該参照電圧の確立された後、ブレークからショートに転じ、ひいては該限流抵抗をバイパスする受動制御スイッチと、
電気的に前記整流回路のマイナス端と該参照電圧との間に接続され、系統本体が熱オン状態下で迅速にオンをオフに切換え、さらに再度オン状態に切換えても衝撃電流を制限できるようにする制御ユニットと、
を備えてなることを特徴とする衝撃電流防護回路。
【請求項２】
上記制御ユニットはさらに、前記参照電圧の確立時間を増長するために前記受動制御スイッチの参照電圧端と整流回路のマイナス端との間に直列接続される制御容量を備えてなることを特徴とする請求項１記載の衝撃電流防護回路。
【請求項３】
上記制御ユニットはさらに、前記制御容量の充電電流を予定値以下に制御するために前記受動制御スイッチの参照電圧端とこの参照電圧との間に直列に接続される制御抵抗を備えてなることを特徴とする請求項２記載の衝撃電流防護回路。
【請求項４】
上記衝撃電流防護回路はさらに、前記参照電圧が予定値以下に降下した時に前記制御容量の放電動作を加速するためにベースが該参照電圧に接続され、エミッタが前記受動制御スイッチの参照電圧端に接続され、そしてコレクタが前記整流回路のマイナス端に接続されたｐｎｐトランジスタを備えてなることを特徴とする請求項３記載の衝撃電流防護回路。
【請求項５】
上記衝撃電流防護回路はさらに、前記受動制御スイッチの参照電圧端と前記整流回路のマイナス端との間に直列に接続して該受動制御スイッチを保護するツェナ・ダイオードを備えてなることを特徴とする請求項１記載の衝撃電流防護回路。
【請求項６】
整流回路を有しかつフィルタ・エネルギーストレージキャパシタで電気器具設備本体に電気的に接続された電気器具設備に適用され、前記電気器具設備本体には確立時間がしきい値よりも大きい特性を有する参照電圧を備えた衝撃電流防護回路であって、前記防護回路は、
電源のオンの瞬間時に発生する衝撃電流を防止するために電気的に前記整流回路のマイナス端と前記フィルタ・エネルギーストレージキャパシタの接地端との間に直列に接続される限流抵抗と、
前記限流抵抗に並列に接続されると共に前記参照電圧の制御を受け、電気器具設備の該参照電圧の確立された後、ブレークからショートに転じ、ひいては該限流抵抗をバイパスする受動制御スイッチと、
電気的に前記整流回路のマイナス端と該参照電圧との間に接続され、電気器具設備本体が熱オン状態下で迅速にオンをオフに切換え、さらに再度オン状態に切換えても衝撃電流を制限できるようにする制御ユニットと、
を備えてなること特徴とする衝撃電流防護回路。
【請求項７】
前記受動制御スイッチがモス電界効果トランジスタで構成されることを特徴とする請求項６記載の衝撃電流防護回路。
【請求項８】
前記しきい値が前記フィルタ・エネルギーストレージキャパシタの充電時間であることを特徴とする請求項６記載の衝撃電流防護回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は衝撃電流（Ｉｎｒｕｓｈ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）の防護回路に関し、特に、電源供給器に適用される衝撃電流の防護回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
直流電源の電気器具設備、例えばデスクトップ型パソコン、ノート型パソコン等を使用する時、従来では交流電源を運用しようとする場合、いずれも電源変換器を利用して変換を行っていた。図３は電源変換器１１を利用して交流電源１２を直流電源に変換し電気器具設備１０に給電する機能ブロック図である。このような回路構成においては電気器具１０がターン・オン又は電源変換器１１の差込プラグが差込ソケットに差込まれた場合のイニシアル状態時に、過大な衝撃電流を引起しやすく、そのために電源差込ソケット又はスイッチに火花を発生させ、又はその他の使用中の電気器具が干渉され電源品質が影響されるという問題が存在していた。そこで、この衝撃電流の発生を防止するために以下の従来手段の防護回路が開発された。
【０００３】
図４は従来の衝撃電流防護回路の機能ブロック図である。その中、電源変換器１１は主として整流回路１１１、フィルタ・エネルギーストレージキャパシタ１１２及び系統本体１１３により構成され、交流電源側のマイナス温度係数の感熱抵抗２１により発生可能な衝撃電流を制御している。これはマイナス温度係数の感熱抵抗２１が低温時に抵抗値が比較的高くそして高温時に比較的低いという特性を利用し、電気器具設備１０のターン・オン直後、又は電源変換器１１の差込プラグが交流電源差込ソケットに差込まれた直後、抵抗自体の温度が比較的低いことから比較的高い抵抗値を交流電源側に提供することにより衝撃電流の発生を抑制する。そしてある時間仕事をして抵抗温度が上昇した後、抵抗値の降下を来すこととなり、正常な運転状態に入る。しかしながら、このような構成はパワーの損失が大、かつ熱のスタートアップ状態時効率を発揮できないという欠点が存在していた。
【０００４】
なお、図５は別の従来の衝撃電流防護回路の機能ブロック図であり、受動制御スイッチ３１，３２により発生可能な衝撃電流を制御する。また、この図に示すように、これら受動制御スイッチ３１，３２はそれぞれ整流回路１１１及びフィルタ・エネルギーストレージ電容器１１２の正端側に設けられ、系統本体１１３の高圧端１１３１の電圧信号により受動制御スイッチ３１，３２に対して制御を行っているので、その素子の規格は必ず６００ボルト以上の高圧に耐えなければならない。したがって、このような構成は回路が複雑かつコストが比較的高いという欠点を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来手段の欠点にかんがみ、上記従来手段の欠点を解消することが本発明の主たる目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１記載の発明は、整流回路を有しかつフィルタ・エネルギーストレージキャパシタで系統本体に電気的に接続された電源供給器に適用され、前記系統本体には確立時間がしきい値よりも大きい特性を有する参照電圧を備えた衝撃電流防護回路であって、該防護回路は、
電源オンの瞬間時に発生する衝撃電流を防止するために電気的に前記整流回路のマイナス端と前記フィルタ・エネルギーストレージキャパシタの接地端との間に直列に接続される限流抵抗と、
前記限流抵抗に並列に接続されると共に前記参照電圧の制御を受け、系統本体の該参照電圧の確立された後、ブレークからショートに転じ、ひいては該限流抵抗をバイパスする受動制御スイッチと、
を備えてなることを特徴とする。
【０００７】
また請求項２に記載の発明は請求項１に記載の衝撃電流防護回路において、さらに前記参照電圧の確立時間を増長するために前記受動制御スイッチの参照電圧端と整流回路のマイナス端との間に直列に接続される制御容量を備えてなることを特徴とする。
【０００８】
また請求項３に記載の発明は請求項２に記載の衝撃電流防御回路において、さらに前記制御容量の充電電流を予定値以下に制御するために前記受動制御スイッチの参照電圧端とこの参照電圧との間に直列に接続される制御抵抗を備えてなることを特徴とする。
【０００９】
また請求項４記載の発明は請求項３に記載の衝撃電流防護回路において、さらに前記参照電圧が予定値に降下した時に前記制御容量の放電動作を加速するためにベースが該参照電圧に接続され、エミッタが前記受動制御スイッチの参照電圧端に接続され、そしてコレクタが前記整流回路のマイナス端に接続されたｐｎｐトランジスタを備えてなることを特徴とする。
【００１０】
また請求項５記載の発明は請求項１記載の衝撃電流防護回路において、さらに前記受動制御スイッチの参照電圧端と前記整流回路のマイナス端との間に直列に接続して該受動制御スイッチを保護するツェナ・ダイオードを備えてなることを特徴とする。
【００１１】
また請求項６記載の発明は、整流回路を有しかつフィルタ・エネルギーストレージキャパシタで電気器具設備本体に電気的に接続された電気器具設備に適用され、前記電気器具設備本体には確立時間がしきい値よりも大きい特性を有する参照電圧を備えた衝撃電流防護回路であって、前記防護回路は、
電源オンの瞬間時に発生する衝撃電流を防止するために電気的に前記整流回路のマイナス端と前記フィルタ・エネルギーストレージキャパシタの接地端との間に直列に接続される限流抵抗と、
前記限流抵抗に並列に接続されると共に前記参照電圧の制御を受け、電気器具設備の該参照電圧の確立された後、ブレークからショートに転じ、ひいては該限流抵抗をバイパスする受動制御スイッチと、
を備えてなることを特徴とする。
【００１２】
また請求項７記載の発明は請求項６記載の衝撃電流防護回路において、前記受動制御スイッチがモス電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）で構成されることを特徴とする。
【００１３】
また請求項８に記載の発明は請求項６記載の衝撃電流防護回路において、前記しきい値が前記フィルタ・エネルギーストレージキャパシタの充電時間であることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
図１は本発明に係る衝撃電流防護回路が電源供給器と電気器具設備との間に運用された、好適な実施例のブロック図である。図において、電源供給器４１には整流回路４１１と、フィルタ・エネルギーキャパシタ４１２と、系統本体４１３とが備えられてある。該系統本体４１３には参照電圧があり、その特性は該系統本体４１３が起動した後、該参照電圧の確立する時間（ｓｅｔｕｐ  ｔｉｍｅ）がしきい値より大きく、そしてこのしきい値がフィルタ・エネルギーストレージキャパシタ４１２の充電時間とすることができるということにある。常用切換式電源供給器を例にとれば、該参照電圧は集積回路に使用されている５ボルト参照電圧のコネクタを使用することができる。また、該衝撃電流防護回路に至っては主として、限流抵抗４２と受動制御スイッチ４３とを備えてなり、そのうち限流抵抗４２は交流電源４０のオンの瞬間時に発生する衝撃電流の大きさを制限するために電気的に整流回路４１１のマイナス端とフィルタ・エネルギーストレージキャパシタ４１２の接地端との間に直列的に接続され、そして、受動制御スイッチ４３は該限流抵抗４２に並列に接続されると共に、参照電圧の制御を受け、系統本体の該参照電圧の確立後、ブレークからショートに転じ、ひいては該限流抵抗をバイパスする。このようにすると、電源がオンした瞬間、該参考電圧が確立していないので、受動制御スイッチ４３がこの時ブレークの状態となる。したがって、限流抵抗４２がその作用を発揮し、フィルタ・エネルギーストレージキャパシタ４１２及び系統本体４１３の電流の大きさを制限することができ、ひいては衝撃電流の発生を効果的に回避することができる。該参照電圧の確立までに、受動制御スイッチ４３がブレークからショートに転じ、限流抵抗４２の作用を禁止する。そして電源供給器４１を正規なる運転モードに入り込まさせる。
【００１６】
なお、図２は本発明に係る衝撃電流防護回路の回路実施例の結線図である。図において、受動制御スイッチ４３はモス電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）で構成される。この実施例には回路の性能を強化するためにさらに制御容量５０、制御抵抗５１、ｐｎｐトランジスタ５２及びツェナ・ダイオード（Ｚｅｎｅｒ  ｄｉｏｄｅ）５３が備えられている。その中、制御容量５０は該参照電圧の確立時間を増長するために受動制御スイッチ４３の参照電圧端と整流回路４１１のマイナス端との間に直列的に接続され、そして制御抵抗５１は制御容量５０の充電電流を予定値以下に制御するために受動制御スイッチ４３の参照電圧端とこの参照電圧との間に直列的に接続されている。一方、ｐｎｐトランジスタ５２のベースが該参考電圧に接続され、エミッタが受動制御スイッチ４３の参照電圧端に接続され、そしてコレクタが整流回路４１１のマイナス端に接続されている。これは該参照電圧が予定値に降下した時（例えば系統本体４１３がオフされた時）、該制御容量５０の放電動作を加速させ、系統が熱オン状態下で迅速にオンをオフに切換え、さらに再度オン状態に切換えても衝撃電流を制限できるようにすることにある。ツェナダイオード５３に関しては保護回路の役目をなし、受動制御スイッチ４３上の受ける電圧の大きさを制限するために受動制御スイッチ４３の参照電圧端と整流回路４１１のマイナス端との間に直列的接続され、受動制御スイッチ４３を保護する目的を達成することができる。
【００１７】
【発明の効果】
要するに本発明において衝撃電流防護回路を提供することにより、過大な衝撃電流が発生するのを効果的に回避することができると共に熱オン状態時になお正規な効果を奏することができ、モス電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）により完成された受動制御スイッチ４３のパワー消費が極めて小さいことから従来手段の欠点を効果的に改善することができる。また他に、本発明の技術的手段の構成は受動制御スイッチ４３を整流回路のマイナス端とフィルタ・エネルギーストレージキャパシタの接地端との間に設けるようにしているので受動制御スイッチ４３の耐圧要求が従来手段における受動制御スイッチほどでなくてもよく、素子コストを効果的に降下させ、比較的損傷し難く、本発明の主たる目的を達成することができる。
【００１８】
当然ながら本発明における技術的手段は交流と直流との間の電源変換を要する電気器具設備に運用されることができ、例えば電源供給器４１と電気器具設備４５とを個別的に設置したノート型パソコン、又は電源供給器４１を電気器具設備４５に整合してなる、別の交流−直流電源機能を有するデスクトップ型パソコンに運用されることができる。また他に、本発明の技術的手段は直流と直流、交流と交流との間の電源変換を要する電気器具設備にも応用されることができ、依然として、効果的に直流又は交流電源がオンの瞬間的に発生する衝撃電流を防止することができる。
【００１９】
上記実施例は本発明をより具体的に説明するためのもので、当然本発明はこれに限定されるべきでなく、添付の特許請求の範囲を逸脱しないかぎり、当業者による単純な設計変更、置換及び修飾も本発明の技術的範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る衝撃電流防護回路が電源供給器と電気器具設備との間に運用された、好適な実施例のブロック図である。
【図２】本発明に係る衝撃電流防護回路の回路実施例の結線図である。
【図３】電源変換器を利用して交流電源を直流電源に変換し電気器具設備に給電する機能ブロック図である。
【図４】従来の衝撃電流防護回路の機能ブロック図である。
【図５】別の従来の衝撃電流防護回路の機能ブロック図である。
【符号の説明】
１０  電気器具設備              １１  電源変換器
１１１  整流回路                １２  交流電源
１１２  フィルタ・エネルギーストレージキャパシタ
２１  マイナス温度係数の感熱抵抗
３１，３２  受動制御スイッチ    １１３１  高圧端
１１３  系統本体                ４０  交流電源
４１  電源供給器                ４１１  整流回路
４１２  フィルタ・エネルギーストレージキャパシタ
４１３  系統本体                ４２  限流抵抗
４３  受動制御スイッチ          ４５  電気器具設備
５０  制御容量                  ５１  制御抵抗
５２  ｐｎｐトランジスタ        ５３  ツェナ・ダイオード
【図１】
0003631473.tif 000002
【図２】
0003631473.tif 000003
【図３】
0003631473.tif 000004
【図４】
0003631473.tif 000005
【図５】
0003631473.tif 000006