(57)【要約】【課題】負荷変動時にスイッチが安定に動作するとともに、瞬時停電復帰時に平滑コンデンサへ流れる突入電流を抑え、かつ、瞬時停電時等における復帰時間の短縮化を図った充電装置を提供する。【解決手段】充電装置８０は、３相の交流電源１、整流素子２〜７、限流抵抗９、平滑コンデンサ８、スイッチ１０、瞬時停電信号発生器５５、基準電圧値設定器５６、第１の比較器５４、第１の制御回路７０、および第２の制御回路７１から構成されている。第１の制御回路は瞬時停止信号，第１の比較器の出力信号，第２の比較器の出力信号を論理演算し、演算結果により保持回路をセット，リセットし、保持回路の出力により、スイッチのオンオフを制御する。【選択図】図１
2005033939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源を入力とする整流回路と、この整流回路の出力側に設けられた限流抵抗および平滑コンデンサよりなる直列回路と、前記限流抵抗に並列に接続されたスイッチと、前記スイッチのオンオフを制御するスイッチ制御回路とを備える充電装置において、
前記スイッチ制御回路は、
前記交流電源の瞬時停電を検出し、瞬時停電信号を出力する瞬時停電信号発生器と、
基準電圧値を設定する基準電圧値設定器と、
基準電圧変化率を設定する基準電圧変化率設定器と、
前記コンデンサの電圧値を検出する電圧検出器と、
前記電圧検出器で検出されたコンデンサの電圧値の時間に対する電圧変化率を演算する電圧変化率演算器と、
前記コンデンサの電圧値と前記基準電圧設定器で設定された基準電圧値とを比較し、コンデンサ電圧値≧基準電圧値のときにはＨＩＧＨ信号を出力し、コンデンサ電圧値＜基準電圧値のときにはＬＯＷ信号を出力する第１の比較器と、
前記電圧変化率演算器で演算された電圧変化率と、前記基準電圧変化率設定器で設定された基準電圧変化率とを比較し、電圧変化率≦基準電圧変化率のときＨＩＧＨ信号を出力し、電圧変化率＞基準電圧変化率のときＬＯＷ信号を出力する第２の比較器と、
前記第１の比較器の出力および前記第２の比較器の出力を入力とし、セット信号を出力する第１の論理回路と、
前記第１の比較器の出力および前記瞬時停止信号発生器からの瞬時停止信号を入力とし、リセット信号を出力する第２の論理回路と、
前記第１の論理回路からセット信号が入力されるとセット状態になり、前記スイッチにスイッチオン信号を出力しスイッチをオン状態に保持し、前記第２の論理回路からリセット信号が入力されるとリセット状態になり、前記スイッチにスイッチオフ信号を出力しスイッチをオフ状態に保持する保持回路と、
を備えることを特徴とする充電装置。
【請求項２】
前記第１の論理回路は、ＡＮＤ回路よりなり、
前記第２の論理回路は、ＮＯＴ回路とＯＲ回路とからなり、前記ＮＯＴ回路には、前記第１の比較器の出力が入力され、前記ＯＲ回路には、前記ＮＯＴ回路の出力信号と前記瞬時停電信号発生器からの瞬時停電信号とが入力される、請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
前記基準電圧値は、前記交流電源が前記整流回路で整流された後の脈流電圧の最低値として規定され、
前記基準電圧変化率は、前記限流抵抗の値をＲ、前記平滑コンデンサの値をＣとしたとき、充電開始から３ＣＲの時間が経過した時刻における前記コンデンサの電圧値の変化率である、請求項１または２に記載の充電装置。
【請求項４】
前記交流電源は、３相交流発電機または単相交流発電機である、請求項１，２または３に記載の充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電源から直流電源を得て充電する充電装置に関し、特に負荷変動等による電圧変動時にもスイッチが安定に動作し、平滑コンデンサへ流れる突入電流を抑え、充電時間並びに瞬時停電等における復帰時間の短縮化を図った充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
過大電流による配線用遮断器類の不要動作を回避するための突入電流防止装置として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。この突入電流防止装置では、過大電流が流れたときに回路を遮断する回路遮断器と、回路遮断器の下流に配置され同時に動作する２つの接点を有するスイッチと、回路遮断器と負荷との間に配置した限流抵抗とスイッチの２つの接点の間に電源投入から、所定の時間遅れて動作するリレー等の遅延機構を配置したものにおいて、電源投入時には限流抵抗を介して電力が供給され、所定の時間経過後、遅延機構を用いて限流抵抗を短絡することにより、突入電流を防止し電源を平滑にしている。
【０００３】
また、交流入力電源の大きさが変わっても充電電流のピーク値をあらかじめ設定した値に抑制することができ、充電回路を構成する素子を過電流から保護できる充電装置として、特許文献２に記載のものが知られている。この充電装置は、交流電源を入力とする整流回路と、スイッチと、スイッチと並列に接続された抵抗と、直流電圧が所定の電圧を越えた時点でスイッチを導通させてコンデンサに電流を流す平滑回路と、交流入力電源のピーク値とコンデンサ印加電圧の差を演算する演算器と、あらかじめ設定された電圧設定器と、これら両者を比較する比較器とを備え、比較器の出力によってスイッチを短絡または開放させる構成となっている。
【０００４】
また、電源投入時に整流素子の耐量を越える突入電流を確実に防止でき、かつ最短時間でスイッチをオン状態にできる突入電流防止回路として、特許文献３に記載のものが知られている。この突入防止回路は、整流回路を構成する少なくとも１つの整流素子と平滑コンデンサとの間に接続される突入電流防止用抵抗と、突入電流防止用抵抗と並列に接続され、かつ平滑コンデンサの電圧が定常状態となるときにオフ状態からオン状態となるスイッチと、或る時刻における平滑コンデンサの電圧と或る時刻から一定時間経過後の平滑コンデンサの電圧との差電圧を検出する差電圧検出手段と、差電圧の基準値を規定する基準電圧を発生する基準電圧発生手段と、基準電圧発生手段の基準電圧と差電圧検出手段の検出信号の電圧とを比較し、かつ差電圧検出手段の検出信号の電圧が基準電圧発生手段の基準電圧以下となるときに、スイッチをオフ状態からオン状態にする比較手段とを備えている。
【特許文献１】登録実用新案第３０３９１８１号公報
【特許文献２】特開平１１−２８５２５２号公報
【特許文献３】特開２０００−５９９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の突入電流防止装置は、平滑コンデンサが充電するのに充分な時間を設定した接点と充電抵抗器との組合わせによる充電回路を有するため、充電完了を知る手段がないので、負荷や平滑コンデンサの容量変化に対応するために十分な充電時間を設定する必要があり、これが充電時間並びに瞬時停電復帰時間を遅らせるという問題を生じる。
【０００６】
また、特許文献２に記載の充電装置は、十分な時間を設定する代りにＡＣ入力電圧と平滑コンデンサの電圧とを比較して動作する接点と充電抵抗器の組み合わせによる充電回路を有している。ＡＣ入力電圧を高速・高精度に検出することは難しく、また、高圧部を有する回路が必要となり、充電回路がコスト高、大型となるという問題が生じる。
【０００７】
また、特許文献３に記載の突入電流防止回路では、スイッチが一旦オンした後の負荷変動等による電圧変動時でのスイッチの誤動作、および瞬時停電復帰の場合に突入電流が流れるという問題が生じる。負荷変動等による電圧変動時のスイッチの誤動作、および瞬時停電復帰時に生じる突入電流について、図６および図７にもとづいて詳細に説明する。
【０００８】
図７は、特許文献３に記載の突入電流防止回路Ａを備える充電装置を示す。図中、１は３相交流電源、２〜７は整流素子、８は平滑コンデンサ、９は限流抵抗、１０はスイッチ（サイリスタ）、１５は負荷、２１はサンプリング回路、２２は差電圧演算回路、２３は基準電圧発生回路、２４は比較器である。
【０００９】
図６（Ａ）は、負荷変動があった場合、および瞬時停電復帰する場合のコンデンサ８の電圧を示す図である。図６（Ａ）において、横軸は時間Ｔ、縦軸はコンデンサ電圧Ｖを示す。
【００１０】
図６（Ｂ）は、基準電圧発生回路２３の出力する基準電圧ＶR2と、差電圧演算回路２２の出力する差電圧ΔＶとの差（ＶR2−ΔＶ）を示す図である。ここで、差電圧ΔＶは、或る時刻のコンデンサ電圧と、その時刻から一定時間経過後のコンデンサ電圧との差である。図６（Ｂ）において、横軸は時間Ｔ、縦軸は差（ＶR2−ΔＶ）を示す。
【００１１】
図６（Ｃ）は、スイッチ１０のオンオフ動作を示すタイミング図である。図６（Ｃ）において、横軸は時間Ｔを示す。
【００１２】
まずスイッチ１０のオンオフ動作について説明する。例えば、図６（Ａ）に示すように、コンデンサ電圧曲線上の点ｏから充電が開始され充電完了後、点ｈから負荷が次第に増え、コンデンサ電圧が下降し、次に点ｉから負荷が減りはじめ、コンデンサ電圧が上昇した場合、差（ＶR2−ΔＶ）が図６（Ｂ）に示すように、点ｎの時刻から点ｉの時刻まで正の値、点ｉの時刻から点ｐの時刻まで負の値、さらに点ｐの時刻から正の値となる。一方、差（ＶR2−ΔＶ）が正の値になったとき、スイッチ１０がオフ状態からオン状態に切り替わる。差（ＶR2−ΔＶ）が負の値のとき、スイッチ１０がオン状態からオフ状態に切り替わる。すなわち、図６（Ｃ）に示すように点ｉの時刻から点ｐの時刻まで、スイッチ１０がオン状態からオフ状態に切り替わる。したがって、充電装置がコンデンサ８を充電完了後、一旦スイッチ１０がオン状態を保持しているとき、コンデンサ電圧が変動することによりスイッチ１０がオン状態からオフ状態になる虞がある。すなわち、充電装置の運転中にスイッチ１０が誤動作し、運転が中断するという問題が生じる虞がある。
【００１３】
次に、瞬時停電後に復帰する場合の突入電流について説明する。図６（Ａ）に示すように、コンデンサ８の充電完了後に点ｊにおいて瞬時停電が生じると、通常、３相交流電源１からの電力の供給が無くなるので、徐々にコンデンサ８の電圧が下がる。さらに点ｋにおいて電源が復帰すると、コンデンサ電圧が点線に示すように変化する。この場合の差（ＶR2−ΔＶ）が、図６（Ｂ）に示すように点ｊの時刻から点ｋの時刻までの間正の値、点ｋの時刻以降は、点線に示すように点ｓの時刻までは負、それから正に変化する。
【００１４】
以上のように、点ｋの時刻においてスイッチ１０がオフ状態になって突入電流が流れない筈であるが、点ｋの時刻において一瞬オフ状態に切り替わっても、突入電流が瞬時に流れてしまう虞がある。図６（Ａ）の時刻ｋ以後の実線は、コンデンサ電圧Ｖが突入電流の結果、急速に上昇する様子を示している。また、図６（Ｂ）は、突入電流の結果、点ｋの時刻以後に、差（ＶR2−ΔＶ）が一瞬負方向に立ち下がり、点ｒの時刻に正に復帰している様子を示している。
【００１５】
図６（Ｃ）において、点ｋの時刻以後の点線は、突入電流が流れない場合のスイッチ１０のオンオフ状態を、実線は、突入電流が流れた場合のスイッチ１０のオンオフ状態を示している。
【００１６】
このような突入電流が流れると、平滑コンデンサ８を破壊してしまう。
【００１７】
したがって、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、負荷変動時にスイッチが安定に動作するとともに、瞬時停電復帰時に平滑コンデンサへ流れる突入電流を抑え、かつ、瞬時停電時等における復帰時間の短縮化を図った充電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、交流電源を入力とする整流回路と、この整流回路の出力側に設けられた限流抵抗および平滑コンデンサよりなる直列回路と、前記限流抵抗に並列に接続されたスイッチと、前記スイッチのオンオフを制御するスイッチ制御回路とを備える充電装置である。
【００１９】
前記スイッチ制御回路は、前記交流電源の瞬時停電を検出し、瞬時停電信号を出力する瞬時停電信号発生器と、基準電圧値を設定する基準電圧値設定器と、基準電圧変化率を設定する基準電圧変化率設定器と、前記コンデンサの電圧値を検出する電圧検出器と、前記電圧検出器で検出されたコンデンサの電圧値の時間に対する電圧変化率を演算する電圧変化率演算器と、前記コンデンサの電圧値と前記基準電圧設定器で設定された基準電圧値とを比較し、コンデンサ電圧値≧基準電圧値のときにはＨＩＧＨ信号を出力し、コンデンサ電圧値＜基準電圧値のときにはＬＯＷ信号を出力する第１の比較器と、前記電圧変化率演算器で演算された電圧変化率と、前記基準電圧変化率設定器で設定された基準電圧変化率とを比較し、電圧変化率≦基準電圧変化率のときＨＩＧＨ信号を出力し、電圧変化率＞基準電圧変化率のときＬＯＷ信号を出力する第２の比較器と、前記第１の比較器の出力および前記第２の比較器の出力を入力とし、セット信号を出力する第１の論理回路と、前記第１の比較器の出力および前記瞬時停止信号発生器からの瞬時停止信号を入力とし、リセット信号を出力する第２の論理回路と、前記第１の論理回路からセット信号が入力されるとセット状態になり、前記スイッチにスイッチオン信号を出力しスイッチをオン状態に保持し、前記第２の論理回路からリセット信号が入力されるとリセット状態になり、前記スイッチにスイッチオフ信号を出力しスイッチをオフ状態に保持する保持回路とを備えている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、スイッチの切替えを、コンデンサの基準電圧値および基準電圧変化率と、コンデンサの電圧値および電圧変化率とをそれぞれ比較した結果、並びに瞬時停電信号を、論理回路により演算し、その結果によりスイッチのオンオフを保持する保持回路でスイッチを制御しているので、負荷変動時にスイッチが安定に動作するとともに、瞬時停電復帰時に平滑コンデンサへ流れる突入電流を抑え、かつ、復帰時間を短縮化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に図面を参照して、本発明の実施例を説明する。図１は、平滑コンデンサ８を充電する本発明に係る充電装置８０の一実施例を示す構成図である。この充電装置８０は、３相の交流電源（交流発電機）１、整流素子２〜７、限流抵抗９、平滑コンデンサ８、スイッチ１０、瞬時停電信号発生器５５、基準電圧値設定器５６、第１の比較器５４、第１の制御回路７０、および第２の制御回路７１から構成されている。
【００２２】
整流素子２〜７は、例えば、ダイオードから構成されている。
【００２３】
平滑コンデンサ８は、例えば、ケミカルコンデンサから構成されている。
【００２４】
スイッチ１０は、例えば、半導体スイッチから構成される。
【００２５】
第１の制御回路７０は、コンデンサ電圧検出器５１、電圧変化率演算器５２、基準電圧変化率設定器５３、第２の比較器５７から構成されている。
【００２６】
第２の制御回路７１は、図２に示すように第１の論理回路５８（ＡＮＤ回路）、第２の論理回路６０，６１（ＮＯＴ回路，ＯＲ回路の組合せ）、保持回路５９（ラッチ回路）から構成されている。
【００２７】
次に、本実施例の充電装置の動作を説明する。交流電源１からの交流電圧は、整流素子２〜７により全波整流され、限流抵抗９を経て、コンデンサ８を充電し、直流電圧が得られる。この直流電圧は、ＤＣバス１２に供給される。
【００２８】
コンデンサ電圧検出器５１は、電源投入後の時間の経過と共に変化する平滑コンデンサ８の端子電圧（以下、コンデンサ電圧と称す）を検出する。検出されたコンデンサ電圧は、電圧変化率演算器５２および第１の比較器５４に入力される。
【００２９】
電圧変化率演算器５２は、電源投入後時刻ｔにおけるコンデンサ電圧の時間に対する変化率、すなわち、下記に示す電圧変化率σを算出する。図３（Ａ）に示すように時刻ｔにおけるコンデンサ電圧をＶt 、時刻ｔから微小時間Δｔ経過後のコンデンサ電圧をＶt+1 、微小時間Δｔ間の電圧変化をΔＶとすると、その間の電圧の平均変化率は次のようになる。すなわち、電圧の平均変化率は、
【００３０】
【数１】
2005033939.tif 000003
となる。
【００３１】
さらに上記平均変化率のΔｔ→０の極限値σ、すなわち、時刻ｔでの微分係数（以下、電圧変化率と称す）σは、
【００３２】
【数２】
2005033939.tif 000004
となる。
【００３３】
つまり、σは幾何学的に平滑コンデンサ８の端子電圧の特性を示す曲線（以下、コンデンサ電圧曲線と称す）の時刻ｔにおける接線の傾きに相当する。演算された電圧変化率σは、第２の比較器５７に入力される。
【００３４】
一方、基準電圧変化率設定器５３は、コンデンサ電圧曲線におけるコンデンサ電圧の最大値Ｖｍ（電源投入後、時間が無限大に到達したときの到達電圧の値を指す）の一定の割合に達した時刻における電圧変化率を設定する。この設定の方法を、詳しく説明する。
【００３５】
コンデンサ電圧曲線は、次のようにコンデンサ電圧の最大値Ｖｍ、限流抵抗９の抵抗値Ｒおよび平滑コンデンサ８の容量Ｃによって定まることが知られている。すなわち、
【００３６】
【数３】
2005033939.tif 000005
【００３７】
さらに、時刻ｔにおける電圧変化率σは、次のように算出される。すなわち、
【００３８】
【数４】
2005033939.tif 000006
である。
【００３９】
例えば、３相交流電源１の電源電圧を２００Ｖとすると、コンデンサ電圧の最大値Ｖｍは直流電圧で約２８３Ｖと推定できる。そして、図３（Ａ）に示すように、充電開始点Ｏからの経過時間を、限流抵抗９の抵抗値Ｒ（例えば１０オーム）とコンデンサ８の容量Ｃ（例えば１００００マイクロファラッド）で定まる時定数τの３倍に設定したときの時刻での電圧変化率を、基準電圧変化率をσｒとすると、基準電圧変化率σｒは数４により約０．１４Ｖ／ミリ秒となる。つまり、基準電圧変化率σｒは、Ｖｍの９５％のときの電圧変化率を与えることになる。
【００４０】
図３（Ｂ）には、演算された電圧変化率σの変化の様子を示す。点ｆは、σがσｒに等しくなる点である。
【００４１】
設定された基準電圧変化率σｒは、第２の比較器５７に入力される。第２の比較器５７は、設定された基準電圧変化率σｒと演算された電圧変化率σとを入力信号とし、基準電圧変化率σｒと演算電圧変化率σとを比較し、σ≦σｒのとき、ＨＩＧＨ信号を出力し、σ＞σｒのとき、ＬＯＷ信号を出力する。
【００４２】
瞬時停電信号発生器５５は、瞬時停電が発生したとき瞬時停電信号を出力する。
【００４３】
基準電圧値設定器５６は、予め設定された基準電圧値Ｖｒを出力する。基準電圧値Ｖｒは、整流素子２〜７で整流されて得られた脈流の最低値として規定される。例えば、交流電源１の電源電圧を２００Ｖとすると、
【００４４】
【数５】
2005033939.tif 000007
となる。ここに、√２は電源電圧の最大値を求める係数であり、０．８５は、電源電圧の変動は±１０％であるが、電源変動率の安全を考慮し１５％に設定したときの係数であり、√３／２は、交流電源を全波整流し、かつ平滑コンデンサがないとしたとき、３相電源の脈流の一番落ち込んだ部分の電圧を規定する係数である。このような基準電圧値Ｖｒは、第１の比較器５４に入力される。
【００４５】
第１の比較器５４は、基準電圧値Ｖｒとコンデンサ電圧検出器５１からの直流電圧値Ｖとを入力信号とし、ＶｒとＶとを比較し、Ｖ≧Ｖｒのとき、ＨＩＧＨ信号を出力し、Ｖ＜Ｖｒのとき、ＬＯＷ信号を出力する。
【００４６】
第２の制御回路７１の第１の論理回路５８には、第１の比較器５４および第２の比較器５７から出力されるＨＩＧＨ信号またはＬＯＷ信号が入力される。
【００４７】
第２の論理回路６０，６１には、第１の比較器５４から出力されるＨＩＧＨ信号またはＬＯＷ信号と、瞬時停電信号発生器５５から出力される瞬時停電信号（瞬時停電のときにはＨＩＧＨ）とが入力される。
【００４８】
第１の論理回路５８では、σ≦σｒおよびＶ≧Ｖｒのとき、ＨＩＧＨ信号を出力する。この信号は、保持回路５９のセット信号となり、保持回路はセットされ、スイッチオン信号を出力し、スイッチ１０をオン状態に保持する。
【００４９】
一方、第２の論理回路６０，６１は、Ｖ＜Ｖｒのとき、または瞬時停止信号が発生したときに、ＨＩＧＨ信号を出力する。この信号は、保持回路５９のリセット信号となり、保持回路はリセットされ、スイッチオフ信号を出力し、スイッチ１０をオン状態からオフ状態に保持する。
【００５０】
スイッチ１０のオンオフ状態は上述のように制御される。
【００５１】
次に、以上の充電装置８０において、負荷変動、あるいは瞬時停電があった場合について説明する。
【００５２】
図４（Ａ）は、電源電圧を一定とし負荷変動があった場合、および瞬時停電があった場合のコンデンサ電圧の充放電曲線を示す図である。図４（Ａ）において、横軸は時間Ｔ、縦軸はコンデンサ電圧Ｖを示す。
【００５３】
図４（Ｂ）は、コンデンサ電圧の電圧変化率を示す図である。図４（Ｂ）において、横軸は時間Ｔ、縦軸は電圧変化率σを示す。
【００５４】
図４（Ｃ）は、スイッチのオンオフ動作を示す図である。図４（Ｃ）において、横軸は時間Ｔ、縦軸はスイッチ１０のオンオフ動作を示す。
【００５５】
図４（Ｄ）は、瞬時停電信号のタイミングを示す図である。図４（Ｄ）において、横軸は時間Ｔを示す。
【００５６】
図４（Ａ）において、点ｇはコンデンサ電圧曲線と基準電圧値Ｖｒとの交点を示し、点ｈから負荷が次第に増え、コンデンサ電圧が下降し、次に点ｉから負荷が減りはじめ、コンデンサ電圧が上昇するものとする。また、点ｊにおいて瞬時停電が生じ、徐々にコンデンサ８の電圧が下がり点ｋにおいて電源が復帰するものとする。
【００５７】
このようなコンデンサ電圧の変動により、電圧変化率σは、図４（Ｂ）に示すように変化する。すなわち、負荷変動の結果、コンデンサ電圧Ｖが電圧曲線上の点ｈから点ｉまでのように右下がり方向に変化すると、電圧変化率σは数４により図４（Ｂ）に示すように負の電圧変化率σとなる。さらに、コンデンサ電圧Ｖが電圧曲線上の点ｉから点ｊまで上昇すると正の電圧変化率σとなる。瞬時停電が起こると、電圧変化率σは点ｊの時刻から急に負の値となり、点ｋの時刻において正に転じ徐々に減少する。
【００５８】
図４（Ｂ）において、設定された基準電圧変化率σｒに等しくなる点を、ｆ，ｌ，ｍで示す。
【００５９】
前述した第２の制御回路７１の動作から、スイッチ１０の動作は図４（Ｃ）における実線に示すように、充電開始点０の時刻から点ｆの時刻までオフ状態で、点ｆの時刻から点ｊの時刻までオン状態で、点ｊの時刻から点ｍの時刻までオフ状態になる。
【００６０】
このように、点ｆの時刻から点ｊの時刻まで、スイッチ１０はオン状態に保持されるのは、負荷変動があって、点ｉの時刻から点ｌの時刻までの間に、σ＞σｒになり、第２の比較器５７がＬＯＷ信号を出力し、その結果、第１の論理回路５８はＬＯＷ信号を出力するが、保持回路５９のセット状態は変わらないからである。
【００６１】
図６（Ｃ）に示す従来のスイッチの動作と比較すれば明らかなように、本発明では、負荷が変動してもスイッチの動作は安定していることが理解されるであろう。
【００６２】
また図４（Ｃ）において、瞬時停電が発生した点ｊの時刻から、σ≦σｒとなる点ｍの時刻まではスイッチ１０は、オフ状態に保持されているので、点ｋの時刻で電源が復帰したときに、前述したように抵抗Ｒ，コンデンサの容量Ｃで定まる時定数で充電されるため、瞬時停電復帰時の突入電流の発生が抑制される。
【００６３】
図６（Ａ）に示す従来の突入電流の発生と比較すれば明らかなように、本発明では、瞬時停電復帰時に、突入電流の発生が抑制されることが理解されるであろう。
【００６４】
次に、充電時間について考察する。図４（Ａ）に示すように、コンデンサ電圧が充電開始点ｏから時定数τにもとづいて上昇し点ｆに相当する時刻になったとき、スイッチ１０がオン状態に保持される。この場合、充電時間はＴ１となる。更に、点ｋにおいて瞬時停電後復帰すると徐々にコンデンサ電圧が上昇し、点ｍの時刻以後はスイッチ１０がオン状態に保持される。この場合、充電時間（瞬時停電復帰時間）はＴ２となる。
【００６５】
このように本発明では、充電時間Ｔ１および瞬時停電復帰時間Ｔ２は、電圧変化率σが基準電圧変化率σｒ以下およびコンデンサ電圧がＶｒ以上となる時刻で定まる。したがって従来技術における、コンデンサ電圧の多少に拘わらず充電時間を一定値とするタイマー方式、言い換えるとたとえ充電が完了している場合でも、ある決められた一定時間経過後でなければ充電が終了しない方式に比べ、充電時間および瞬時停電復帰時間をより短縮できる。
【００６６】
図５は、本発明の他の実施例を示す。図１の充電装置における限流抵抗９およびスイッチ１０の機能を、整流回路のサイリスタ１４，１５，１６のゲートをサイリスタ制御回路８２で制御することにより実現したものである。サイリスタ制御回路８２には、図１の制御回路と同じ制御回路により発生される保持回路の出力信号が入力される。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に係る充電装置の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明に係る充電装置における第２の制御回路の構成を示す図である。
【図３】本発明に係るコンデンサの充電時におけるコンデンサの電圧および電圧変化率と経過時間との関係を示す図である。
【図４】本発明に係るコンデンサの電圧，電圧変化率，スイッチのオンオフ動作，瞬時停電信号と経過時間との関係を示す図である。
【図５】本発明に係る充電装置の他の実施例を示す構成図である。
【図６】従来技術に係るコンデンサの電圧，電圧変化，スイッチのオンオフ動作と経過時間との関係を示す図である。
【図７】従来技術に係る突入電流防止回路を示す電気回路図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  交流電源
２〜７  ダイオード
８  平滑コンデンサ
９  限流抵抗
１０  スイッチ
１２  ＤＣバス
１４，１５，１６  サイリスタ
５１  コンデンサ電圧検出器
５２  電圧変化率演算器
５３  基準電圧変化率設定器
５４  第１の比較器
５５  瞬時停電信号発生器
５６  基準電圧値設定器
５７  第２の比較器
５８  ＡＮＤ回路
５９  保持回路
６０  ＮＯＴ回路
６１  ＯＲ回路
７０  第１の制御回路
７１  第２の制御回路
８０  充電装置
８２  サイリスタ制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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