(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧を一定に保つために用いられる差動増幅回路を含む直流安定化電源装置において、前記差動増幅回路の基準電圧を、電源運転前にマイナス電位に保ち、電源運転開始から基準電圧を徐々に上昇させる手段を有する事を特徴とする直流安定化電源の制御回路。
【請求項２】
前記基準電圧をマイナス電位に保つ手段として、基準電圧端子と０Ｖ間にコンデンサＣ１を配置し、コンデンサＣ１の両端から並列に配置された半導体スイッチ素子Ｑ１へ導通する方向にダイオードＤ１とダイオードＤ２を配置し、基準電圧側のダイオードＤ１と半導体スイッチ素子Ｑ１の飽和電圧の和は０Ｖ側のダイオードＤ２の飽和電圧より低く構成した事を特徴とする請求項１の直流安定化電源の制御回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、差動増幅器の入力電圧を制御することにより、直流安定化電源の出力電圧を制御する制御回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の直流安定化電源は、差動増幅回路を備え、基準電圧は一定の直流電圧で制御されているため、直流安定化電源が運転を開始すると基準電圧との差を検出して一定の電圧にするよう作用するが、差動増幅回路の応答の遅れから、出力電圧が上昇したり下降したりして、電圧振動を発生することで出力電圧の安定性を損なう。
【０００３】
基準電圧を０Vから立ち上げようとする場合においても、差動増幅器の不安定から立ち上げ初期に急峻な電圧上昇を招き、なめらかな出力電圧上昇を得られない。
【０００４】
図３は従来の直流安定化電源の出力部と差動増幅回路部を示すものでありＶｏは出力のプラス、０Vは出力のマイナス側である。M1は差動増幅器、Ｖｒｅｆは定電圧部であり差動増幅器Ｍ１の基準電圧Ｖａは定電圧部Ｖｒｅｆの抵抗Ｒ３及び抵抗Ｒ４による分圧値である。抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２は出力電圧の検出部であり、出力電圧の抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２による分圧値Ｖｂが差動増幅器Ｍ１の一方に入力される。差動増幅器Ｍ１は基準電圧Ｖａと出力電圧の分圧値Ｖｂが同一になるよう帰還信号を電源駆動部に送出する。
【０００５】
図４は運転開始時の各部動作波形を示すものであり、運転開始すると出力電圧の分圧値Ｖｂが確立し、出力電圧Ｖｏの上昇と共に基準電圧Ｖａが上昇し、基準電圧Ｖａと出力電圧の分圧値Ｖｂが交差する時点で、差動増幅器の応答の遅れにより、出力電圧が一定の電圧より上昇または下降することが発生する。
【０００６】
差動増幅回路の応答を早くすることでこの振動は小さくなるが、少しの電圧変動で応答するため出力電圧の安定性を損なうことになる。また直流安定化電源の運転開始時に基準電圧を０Vから立ち上げる場合でも、運転開始直後に急峻な立ち上がりを発生させるという問題があった。
【０００７】
【本発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点を鑑みてなされたもので、その目的は、直流安定化電源の運転開始時に電圧の急峻な上昇や電圧振動をなくし、直流安定化電圧を供給する制御回路を提供できる。
【０００８】
【課題を解決しようとする手段】
上記目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、運転前の基準電圧を０Ｖから見てマイナス電位にすることで運転開始直後の急峻な立ち上がりを防止し、運転開始時の基準電圧を出力電圧の立ち上がりに合わせて上昇させることにより、出力電圧の振動をなくす制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
一般に基準電圧は直流電圧を用いて一定の電圧にするよう制御するが、運転開始時にこの基準電圧を出力電圧の立ちあがりに応じて基準電圧を設定することにより、差動増幅回路から送出される信号を制御して出力電圧の振動を抑えることができる。
【００１０】
請求項２の発明は直流安定化電源装置の基準電圧を運転開始前にマイナス電位に保ち、出力電圧の立ち上がりに応じて基準電圧を徐々に上昇させるの手段として、制御回路部を設け、直流安定化電源の運転開始前は基準電圧をマイナス電位に保ち、直流安定化電源の運転開始と同時に半導体スイッチ素子をオフさせることで、コンデンサに抵抗を通して充電させることにより基準電圧を徐々に上昇させる。飽和したコンデンサは直流安定化電源の運転終了時に半導体スイッチ素子をオンさせることにより放電させて次の運転開始時に備えることができる。
【００１１】
従って直流安定化電源の運転開始時には、常に基準電圧を徐々に上昇することができ、出力電圧はなめらかに立ち上がるという効果がある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図１及び図２を用いて本発明に係る直流安定化電源とその制御方法の実施形態を説明する。図１は本発明の制御回路で、図２はその各部動作波形である。
【００１３】
図１は本発明の実施形態を示しており、図３に比べるとダイオードＤ１、ダイオードＤ２、半導体スイッチ素子Ｑ１、コンデンサＣ１を付加したものである。
【００１４】
直流安定化電源の運転開始前は半導体スイッチ素子Ｑ１をオンさせ、ダイオードＤ１を通して基準電圧Ｖｂをマイナス電圧に引き下げておく。
【００１５】
ダイオードＤ２はダイオードＤ１と半導体スイッチ素子Ｑ１の飽和電圧を相殺するものでありダイオードＤ２の飽和電圧をダイオードＤ１と半導体スイッチ素子Ｑ１の飽和電圧の和より大きいものを選択することで運転開始前の基準電圧はマイナス電位に保たれる。
【００１６】
ダイオードＤ２の飽和電圧を大きくするため、例えばダイオードＤ２を直列にした2つ以上のダイオードで構成することも可能である。反対にダイオードＤ１に飽和電圧の低いショットキーダイオードを使うことも可能である。
【００１７】
直流安定化電源の運転開始時に半導体スイッチ素子Ｑ１をオフさせ、コンデンサＣ１には抵抗Ｒ３を通して徐々に充電され基準電圧Ｖｂを与え、最終的には定電圧部Ｖｒｅｆを抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の分圧で与える電圧になる。
【００１８】
運転開始直後は基準電圧がマイナス電位になっているため図５に示されるような急峻な立ち上がりがなくなり、運転開始後期には徐々に基準電圧に近づくため出力電圧の過度な上昇や下降がなくなり振動を抑えることができる。
【００１９】
図１には抵抗Ｒ４を設けているが、コンデンサＣ１への充電時間を調整するため抵抗Ｒ３で行うため、抵抗Ｒ３の容量または参照電圧Ｖｒｅｆの容量に応じて抵抗Ｒ４は省略できる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、直流安定化電源装置の運転開始時の電圧を急峻な電圧上昇や過渡的な振動電圧をなくし、なめらかな立ち上がりの直流電圧を得ることが可能になる。
【００２１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の直流安定化電源回路である。
【図２】本発明の直流安定化電源の出力電圧と基準電圧の運転開始時の電圧波形を示す。
【図３】従来の直流安定化電源回路である。
【図４】従来の直流安定化電源の出力電圧と基準電圧の運転開始時の電圧波形を示す。
【図５】本発明において基準電圧がプラスの場合の出力電圧波形
示す。
【符号の説明】
Ｑ１、 半導体スイッチ素子
Ｄ１、Ｄ２ ダイオード
Ｒ１〜４ 抵抗
Ｃ１ コンデンサ
Ｍ１ 差動増幅回路
Ｖｏ 出力電圧
Ｖａ 出力電圧の分圧値
Ｖｂ 基準電圧
Ｖｒｅｆ 参照電圧
ｔ 時間
【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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