(57)【要約】【課題】起動時低抵抗負荷に対し、昇圧コンバータを用いた電源から突入電流を制限せず起動して起動しやすくすると共に、突入電流によるスイッチの破壊を防ぐ。【解決手段】一方の入力端子Ｔi+と一方の出力端子Ｔo+との間に直列リアクトルＬ１と整流素子Ｄ１とを直列に接続し、共通ラインと直列リアクトルＬ１の出力側との間にスイッチＳＷ１を接続し、共通ラインと整流素子Ｄ１の出力側との間にコンデンサＣ１を接続して、スイッチＳＷ１をオンーオフして整流素子Ｄ１の出力をコンデンサＣ１で平滑することにより、出力端子Ｔo+、Ｔo-に入力端子Ｔi+、Ｔi-の電圧を昇圧して出力する昇圧コンバータ２の一方の出力端子Ｔo+に電源投入スイッチＳＷ３を接続し、電源投入の信号に基づき、電源投入スイッチＳＷ３をオンにしてから昇圧コンバータ２のスイッチＳＷ１のオンーオフ動作を開始させる。【選択図】図１
2009189101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の入力端子と一方の出力端子との間に直列リアクトルと整流素子とを直列に接続し、他方の入出力端子の共通ラインと前記直列リアクトルの出力側との間にスイッチを接続し、前記共通ラインと前記整流素子の出力側との間にコンデンサを接続して、前記スイッチをオンーオフして前記整流素子の出力を前記コンデンサで平滑することにより、前記出力端子に前記入力端子の電圧を昇圧して出力する昇圧コンバータと、
前記昇圧コンバータの一方の出力端子に接続する電源投入スイッチと、
電源投入の信号に基づき、前記電源投入スイッチをオンにすると共に、所定時間が経過したことを条件に前記昇圧コンバータのスイッチのオンーオフ動作を開始させる電源投入制御手段と
を備え、前記昇圧コンバータの入力端子に電源を接続し出力端子に低抵抗で起動される負荷を接続して前記電源投入時に突入電流を流した後、昇圧コンバータの動作を開始させるように構成したことを特徴とする突入電流対応非絶縁型昇圧電源装置。
【請求項２】
一方の入力端子と一方の出力端子との間に直列リアクトルと整流素子とを直列に接続し、他方の入出力端子の共通ラインと前記直列リアクトルの出力側との間にスイッチを接続し、前記共通ラインと前記整流素子の出力側との間にコンデンサを接続して、前記スイッチをオンーオフして前記整流素子の出力を前記コンデンサで平滑することにより、前記出力端子に前記入力端子の電圧を昇圧して出力する昇圧コンバータと、
前記昇圧コンバータの一方の出力端子に接続する電源投入スイッチと、
電源投入の信号に基づき、前記電源投入スイッチをオンにすると共に、出力電流がピークを越えて所定値まで減衰したことを判定して前記昇圧コンバータのスイッチのオンーオフ動作を開始させる電源投入制御手段と
を備え、前記昇圧コンバータの入力端子に電源を接続し出力端子に低抵抗で起動される負荷を接続して前記電源投入時に突入電流を流した後、昇圧コンバータの動作を開始させるように構成したことを特徴とする突入電流対応非絶縁型昇圧電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低抵抗で起動される負荷に対し突入電流を流して起動する突入電流対応非絶縁型昇圧電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばモータや白熱球、ハロゲンヒータ等は、起動時の抵抗が低くほぼ短絡状態に近い起動時低抵抗負荷であり、起動時に大きな突入電流が流れる。そのためこのような起動時低抵抗負荷に給電する電源においては、大きな突入電流が流れるのを抑制する手段が設けられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、交流電源から整流回路を通して交流電源を整流し、交流電源のピーク値を過ぎたポイントを検出して昇圧チョッパ回路のトランジスタの最初の導通を許容することにより、昇圧チョッパ回路の発振開始時における過渡的な突入電流の影響でトランジスタが破壊するのを防止する昇圧チョッパ形直流電源装置（例えば、特許文献２参照）、電源投入時に昇圧レギュレータのコイル、寄生ダイオード、コンデンサを経由して流れる突入電流の終息を判別してスイッチングを開始するスイッチングレギュレータ（例えば、特許文献３参照）が提案されている。
【特許文献１】特許第３２８１８２２号公報
【特許文献２】特開平０５−３０８７７３号公報
【特許文献３】特開２００７−１０４７９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のような起動時低抵抗負荷の起動時に突入電流を制限すると、起動しにくくなり、起動に時間がかかるという問題がある。低温の環境になると、さらに起動特性が悪くなり起動しにくくなる。
【０００５】
また、キャパシタは、二次電池に比べて大電流を供給することができるので、負荷の起動時間や待機時間を短縮することができる。このキャパシタ電源のような直流電源にスイッチング式昇圧コンバータを用い、起動時低抵抗負荷に給電すると、突入電流を制限することができず、起動時に大きな突入電流が流れるため、昇圧コンバータのスイッチング回路が破壊される。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するものであって、起動時低抵抗負荷に対し、スイッチング式昇圧コンバータを用いたキャパシタ電源等から突入電流を制限しないで供給して起動することにより、起動時低抵抗負荷の起動をしやすくすると共に、突入電流により昇圧スイッチが破壊されるのを防ぐことができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのために本発明に係る突入電流対応非絶縁型昇圧電源装置は、一方の入力端子と一方の出力端子との間に直列リアクトルと整流素子とを直列に接続し、他方の入出力端子の共通ラインと前記直列リアクトルの出力側との間にスイッチを接続し、前記共通ラインと前記整流素子の出力側との間にコンデンサを接続して、前記スイッチをオンーオフして前記整流素子の出力を前記コンデンサで平滑することにより、前記出力端子に前記入力端子の電圧を昇圧して出力する昇圧コンバータと、前記昇圧コンバータの一方の出力端子に接続する電源投入スイッチと、電源投入の信号に基づき、前記電源投入スイッチをオンにすると共に、所定時間が経過したことを条件に前記昇圧コンバータのスイッチのオンーオフ動作を開始させる電源投入制御手段とを備え、前記昇圧コンバータの入力端子に電源を接続し出力端子に低抵抗で起動される負荷を接続して前記電源投入時に突入電流を流した後、昇圧コンバータの動作を開始させるように構成したことを特徴とする。
【０００８】
また、電源投入制御手段として、電源投入の信号に基づき、前記電源投入スイッチをオンにすると共に、出力電流がピークを越えて所定値まで減衰したことを判定して前記昇圧コンバータのスイッチのオンーオフ動作を開始させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、負荷の起動信号に基づき、まず昇圧コンバータのスイッチをオフにしたまま出力側に直列接続される電源スイッチをオンにするので、昇圧コンバータ側からスイッチング回路をオンーオフすることなく負荷に突入電流を流すことができ、昇圧コンバータのスイッチが突入電流により破壊されるのを防ぐことができる。その後、突入電流が減衰してから昇圧コンバータをオンにして昇圧することができ、負荷の起動時に突入電流を流し起動しやすくすると共に、昇圧コンバータのスイッチが突入電流により破壊されるのを防ぐことができる。したがって、昇圧スイッチを破壊することなく負荷の起動時間や待機時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る突入電流対応非絶縁型昇圧電源装置の実施の形態を説明する図であり、１は電源、２は昇圧コンバータ、３は起動制御部、４は負荷、Ｃ１はコンデンサ、Ｄ１は整流素子、Ｌ１は直列リアクトル、ＳＷ１、ＳＷ３はスイッチ、Ｔi+、Ｔi-は入力端子、Ｔo+、Ｔo-は出力端子を示す。
【００１１】
図１において、電源１は、昇圧コンバータ２の入力端子Ｔi+、Ｔi-に接続され、負荷４は、スイッチＳＷ３を通して昇圧コンバータ２の出力端子Ｔo+、Ｔo-に接続される。昇圧コンバータ２は、一方の入力端子Ｔi+と一方の出力端子Ｔo+との間に直列リアクトルＬ１と整流素子Ｄ１とを直列に接続し、他方の入出力端子Ｔi-、Ｔo-の共通ラインと直列リアクトルＬ１の出力側との間にスイッチＳＷ１を接続し、共通ラインと整流素子Ｄ１の出力側との間にコンデンサＣ１を接続するものである。電源１は、例えば交流を整流して直流を供給する整流電源や、充電電源により充電して負荷４の給電要求により放電するキャパシタ蓄電電源である。負荷４は、起動時の抵抗が低くほぼ短絡状態に近い抵抗のモータや白熱球、ハロゲンヒータ等の起動時低抵抗負荷である。
【００１２】
スイッチＳＷ１は、直列リアクトルＬ１を通して電源１を短絡する回路を構成し、コンデンサＣ２は、整流素子Ｄ１を通して整流されるスイッチＳＷ１のオン−オフ出力を平滑する回路を構成する。負荷４には、このコンデンサＣ１の端子間に得られる平滑出力がスイッチＳＷ３を通して給電される。昇圧コンバータ２は、スイッチＳＷ１をオンーオフ制御して整流素子Ｄ１からの出力をコンデンサＣ１で平滑することにより、出力端子Ｔo+、Ｔo-に入力端子Ｔi+、Ｔi-の電圧を昇圧して出力する。したがって、本実施形態の昇圧コンバータ２は、電源１からトランス等を介することなく、直列リアクトルＬ１、整流素子Ｄ１、スイッチＳＷ３を通して負荷４に給電する非絶縁型昇圧回路を構成している。
【００１３】
スイッチＳＷ１、ＳＷ３は、ＦＥＴ素子で示しているが、サイリスタ素子や接点であってもよい。起動制御部３は、スイッチＳＷ３のオン（ＳＷ３−ＯＮ）と、昇圧コンバータ２のオン（ＣＮ−ＯＮ）を制御するものであり、負荷４を起動する電源投入の信号（オン）に基づき、電源投入スイッチＳＷ３をオンにすると共に、所定の条件で昇圧コンバータ２のスイッチＳＷ１のオンーオフ動作を開始させる。したがって、スイッチＳＷ３は、昇圧コンバータ２の一方の出力端子Ｔi+に負荷４と直列に接続され、負荷４を起動するときに投入する、所謂負荷４の電源投入スイッチである。昇圧コンバータ２のコンデンサＣ１は、電源１から直列リアクトルＬ１を通して充電されているので、先にスイッチＳＷ３をオンすると、このコンデンサＣ１から、さらには直列リアクトルＬ１を通して電源１から突入電流が流れる。昇圧コンバータ２は、この突入電流が減衰する所定の条件でそのオンーオフ制御を開始にする。このことにより、低抵抗で起動される負荷において起動時に突入電流を流し起動しやすくすると共に、昇圧コンバータ２のスイッチＳＷ１が突入電流により破壊されるのを防ぐことができる。昇圧コンバータ２においてスイッチＳＷ１は、例えばＰＷＭ（Ｐulse  Ｗidth  Ｍodulation ：パルス幅変調）制御やチョッパ制御によりオンーオフが制御される。
【００１４】
図２は起動制御部の具体的な回路構成例を示す図であり、Ｃ１１、Ｃ１２はコンデンサ、ＰＤ１１、ＰＤ１２はフォトダイオード、ＰＴ１１、ＰＴ１２はフォトトランジスタ、Ｒ１１〜Ｒ１７は抵抗、ＴＲ１１〜ＴＲ１３はトランジスタを示す。
【００１５】
図２において、負荷４を電源投入の信号（オン信号）は、抵抗Ｒ１１とコンデンサＣ１１との並列回路を通してＮＰＮのトランジスタＴＲ１１のベース−エミッタ回路に入力される。そして、トランジスタＴＲ１１のコレクタに抵抗Ｒ１２とフォトダイオードＰＤ１１が直列に接続され、フォトダイオードＰＤ１１とフォトカプラを構成するフォトトランジスタＰＴ１１からスイッチＳＷ３のオン（ＳＷ３−ＯＮ）信号が出力される。
【００１６】
また、抵抗Ｒ１２とフォトダイオードＰＤ１１との直列回路に並列に抵抗Ｒ１３とＲ１４との直列回路、抵抗Ｒ１３にＰＮＰのトランジスタＴＲ１２のエミッタ−ベース回路がそれぞれ接続される。さらに、トランジスタＴＲ１２のコレクタに抵抗Ｒ１５と抵抗Ｒ１６の直列回路が接続され、抵抗Ｒ１６と並列にコンデンサＣ１２、ＮＰＮのトランジスタＴＲ１３のベース−エミッタ回路が接続される。そして、そのトランジスタＴＲ１３のコレクタに抵抗Ｒ１７とフォトダイオードＰＤ１２が直列に接続され、フォトダイオードＰＤ１２とフォトカプラを構成するフォトトランジスタＰＴ１２から昇圧コンバータ２のオン（ＣＮ−ＯＮ）信号が出力される。
【００１７】
この起動制御部３の回路により、負荷４を起動する起動（オン）信号が入力すると、トランジスタＴＲ１１がオンになって、フォトカプラのフォトダイオードＰＤ１１−フォトトランジスタＰＴ１１を介してスイッチＳＷ３をオンにする。トランジスタＴＲ１１がオンになると、トランジスタＴＲ１２もオンになってコンデンサＣ１２の電圧がトランジスタＴＲ１３をオンにする電圧に達するまでのタイムデレィをもった後、トランジスタＴＲ１３がオンになってフォトカプラのフォトダイオードＰＤ１２−フォトトランジスタＰＴ１２を介して昇圧コンバータ２をオンにする。このように、スイッチＳＷ３をオンにしてから一定時間遅延させた後、昇圧コンバータ２をオンにするので、その間に負荷４に突入電流を流して、負荷４の起動時間を短縮することができる。また、大きな突入電流が流れている間、スイッチＳＷ１のオン−オフ制御は行わないようにして、突入電流が減衰してからスイッチＳＷ１のオン−オフ動作を行うので、昇圧用のスイッチＳＷ１が突入電流により破壊されるのを防ぐことができる。
【００１８】
図３は負荷の起動とオンーオフ制御の開始のタイミングを説明する図、図４は本発明に係る突入電流対応非絶縁型昇圧電源装置の他の実施の形態を説明する図、図５は図４に示す起動制御部の構成例を示す図、図６は図４に示す起動制御部の他の構成例を示す図である。図中、図１と同じ符号は図１と同じのものを示し、２１は信号立ち下がり検出回路、２２は信号立ち上がり検出回路、２３、２８、３０はラッチ回路、２４、２５はコンパレータ、２６はインバータ、２７、２９はアンド回路、ＰＤ２１、ＰＤ２２はフォトダイオード、ＰＴ２１、ＰＴ２２はフォトトランジスタ、Ｒ１は電流検出用抵抗、Ｒ２１〜Ｒ２４、Ｒ３１〜Ｒ３６は抵抗、ＴＲ２１〜ＴＲ２５はトランジスタ、Ｘ３１はシャントレギュレータを示す。
【００１９】
図１に示す実施形態では、負荷４に給電するスイッチＳＷ３をオンすることにより昇圧コンバータ２のコンデンサＣ１から、さらには直列リアクトルＬ１を通して電源１から突入電流を流し、その突入電流が減衰するまで遅延回路により遅延させて昇圧コンバータ２のオンーオフ制御を開始するようにしたが、図３に示すように突入電流を検出して、突入電流を基準値Ｖs で判定してオンーオフ制御の開始のタイミングを制御してもよい。この場合の突入電流が基準値Ｖs まで減衰するのを判定するためには、それより高い図３に示す基準値Ｖr により基準値Ｖs の判定回路を有効にすることが必要になる。その実施形態を図４〜図６により説明する。
【００２０】
図４に示す実施形態では、電流検出用抵抗Ｒ１を電源１の出力に直列に挿入して接続し、起動制御部３は、起動（オン）によりスイッチＳＷ３をオンにした後、電流検出用抵抗Ｒ１により検出される電流に基づく突入電流が減衰したことを判定して昇圧コンバータ２のオン（ＣＮ−ＯＮ）の制御を行う。そのための起動制御部３を、例えば図５、図６に示す。
【００２１】
図５において、信号立ち下がり検出回路２１は、起動（オン）の信号を入力してその立ち下がりを検出し、信号立ち上がり検出回路２２は、同じく起動（オン）の信号を入力してその立ち上がりを検出して、それぞれ検出した時点で検出パルスを出力する。ラッチ回路２３は、信号立ち上がり検出回路２２からの検出パルスによりラッチして、スイッチＳＷ３のオン（ＳＷ３−ＯＮ）信号を出力する。コンパレータ２４は、電流検出用抵抗Ｒ１により検出された電流の検出値ＶI と基準値Ｖr とを入力して比較し、電流の検出値ＶI が基準値Ｖr を越えると、それまでのＬからＨになる信号を出力するものである。コンパレータ２５は、電流検出用抵抗Ｒ１により検出された電流の検出値ＶI と基準値Ｖs とを入力して比較し、電流の検出値ＶI が基準値Ｖs を越えると、それまでのＬからＨになる信号を出力するものであり、インバータ２６は、コンパレータ２５の出力を反転させ、電流の検出値ＶI が基準値Ｖs まで減衰すると、コンパレータ２５のＬ信号を反転させたＨ信号を出力する。アンド回路２７は、ラッチ回路２３の出力とコンパレータ２４の出力とをアンド処理して、ラッチ回路２８にその結果をラッチする。アンド回路２９は、ラッチ回路２８の出力とコンパレータ２５の出力をインバータ２６で反転した出力とをアンド処理して、ラッチ回路３０にその結果をラッチして昇圧コンバータ２のオン（ＣＮ−ＯＮ）信号を出力する。ラッチ回路２３、２８、３０は、信号立ち下がり検出回路２１からの検出パルスによりクリアされる。
【００２２】
上記の回路によれば、図３に示すｔ０のタイミングでラッチ回路２３がラッチされてスイッチＳＷ３のオン（ＳＷ３−ＯＮ）信号が出力され、ｔ１のタイミングでラッチ回路２８がラッチされる。このラッチ回路２８がラッチされることにより、その後、突入電流が減衰するとｔ２のタイミングでアンド回路２９のアンド条件に成立し、ラッチ回路３０がラッチされて昇圧コンバータ２のオン（ＣＮ−ＯＮ）信号が出力される。
【００２３】
図６に示す回路は、図２に示した遅延回路に代えて、突入電流が減衰したタイミングでフォトダイオードＰＤ１２とフォトカプラを構成するフォトトランジスタＰＴ１２から昇圧コンバータ２のオン（ＣＮ−ＯＮ）信号を出力する回路を構成したものである。図６（ａ）において、抵抗Ｒ１２とフォトダイオードＰＤ１１との直列回路に並列にフォトトランジスタＰＴ２１、抵抗Ｒ２１、Ｒ２２、トランジスタＴＲ２１、ＴＲ２２からなる回路を接続し、電流の検出値ＶI が基準値Ｖr を越えるとトランジスタＴＲ２２をオンにする。この回路では、ＮＰＮのトランジスタＴＲ２２のコレクタ−ベースとＰＮＰのトランジスタＴＲ２１のベース−コレクタとを相互に接続して、電流の検出値ＶI が基準値Ｖr を越えるとオンするフォトトランジスタＰＴ２１によりトランジスタＴＲ２２をオンにするベース電流を供給する。
【００２４】
さらに、抵抗Ｒ１２とフォトダイオードＰＤ１１との直列回路に並列にフォトトランジスタＰＴ２２、抵抗Ｒ２３〜Ｒ２４、トランジスタＴＲ２３〜ＴＲ２５からなる回路を接続し、電流の検出値ＶI が基準値Ｖs まで減衰すると、トランジスタＴＲ１３をオンにして、フォトカプラのフォトダイオードＰＤ１２−フォトトランジスタＰＴ１２を介して昇圧コンバータ２のオン（ＣＮ−ＯＮ）信号を出力する。この回路では、トランジスタＴＲ２２のオンと共にオンするＮＰＮのトランジスタＴＲ２３のコレクタに抵抗Ｒ２３を通して、電流の検出値ＶI が基準値Ｖs を越えるとオンするフォトトランジスタＰＴ２２、ＰＮＰのトランジスタＴＲ２４のベース−エミッタ回路の並列回路を接続する。そして、トランジスタＴＲ１３にも、そのコレクタ−ベース回路とＰＮＰトランジスタのベース−コレクタ回路とを相互に接続すると共に、トランジスタＴＲ２４のコレクタ出力をトランジスタＴＲ１３のベースに接続して、トランジスタＴＲ２４によりトランジスタＴＲ１３をオンにするベース電流を供給する。
【００２５】
電流検出用抵抗Ｒ１により検出される電流の検出値ＶI と基準値Ｖr 、Ｖs とを比較して基準値を越えた電流の検出を行う回路の構成例を示したのが図６（ｂ）である。図６（ｂ）に示す回路では、抵抗Ｒ３１とＲ３２との直列回路、抵抗Ｒ３４とＲ３５との直列回路に電流検出用抵抗Ｒ１により検出される電流の検出値ＶI を印加している。そして、抵抗Ｒ３１とＲ３２との直列接続点をＮＰＮのトランジスタＴＲ３１のベースに接続し、エミッタに基準値Ｖr の基準電圧源Ｒefを接続して、コレクタに抵抗Ｒ３３とフォトダイオードＰＤ２１を接続して、電流の検出値ＶI が基準値Ｖr を越えるとフォトダイオードＰＤ２１を介してフォトトランジスタＰＴ２１をオンにする。また、抵抗Ｒ３４とＲ３５との直列接続点を基準値Ｖs で動作するシャントレギュレータＸ３１のゲートに接続し、アノードに抵抗Ｒ３６とフォトダイオードＰＤ２２を接続して、電流の検出値ＶI が基準値Ｖs を越えるとフォトダイオードＰＤ２２を介してフォトトランジスタＰＴ２２をオンにする。これらの回路は、トランジスタを用いた構成でも、シャントレギュレータを用いた構成でも、他の構成でもよく、それぞれに同じ構成の回路が用いられるのが通常であるが、本実施形態はそれぞれに異なる構成の回路を用いた例で示している。
【００２６】
次に、図６に示す回路の動作を説明する。起動（オン）の信号を入力すると、まずトランジスタＴＲ１１がオンになり、フォトダイオードＰＤ１１を介してフォトトランジスタＰＴ１１をオンにすることにより、スイッチＳＷ３のオン（ＳＷ３−ＯＮ）信号が出力される。このとき、電流の検出値ＶI は、基準値Ｖr 、Ｖs より小さく、フォトトランジスタＰＴ２１、ＰＴ２２はオフであるので、トランジスタＴＲ２１はオフである。したがって、他のトランジスタＴＲ２２〜ＴＲ２４、ＴＲ１３のいずれもがオフである。負荷４に突入電流が流れ、電流の検出値ＶI が大きくなり、初めに基準値Ｖs を越えると、フォトトランジスタＰＴ２２がオンになるが、トランジスタＴＲ２３がオフであるため、他のトランジスタＴＲ２４、ＴＲ１３もオフのままである。さらに電流の検出値ＶI が大きくなり、基準値Ｖr を越えると、フォトトランジスタＰＴ２１もオンになり、トランジスタＴＲ２２、ＴＲ２３がオンになって、トランジスタＴＲ２４もオンになる。このとき、トランジスタＴＲ２４は、フォトトランジスタＰＴ２２がオンであり、エミッタ−ベース回路が短絡されているため、オフの状態が保持される。
【００２７】
その後、突入電流がピークを過ぎて減衰を始め、電流の検出値ＶI が基準値Ｖr より小さくなりフォトトランジスタＰＴ２１がオフになっても、ベース−コレクタ回路が相互に接続されているトランジスタＴＲ２１とＴＲ２２はオンを保持し、トランジスタＴＲ２３もオンを保持する。つまり、トランジスタＴＲ２１、ＴＲ２２は、フォトトランジスタＰＴ２１のオンにより一端オンになると、その後は、フォトトランジスタＰＴ２１のオン／オフに関係なくオンの状態を保持するホールド回路である。
【００２８】
さらに電流の検出値ＶI が基準値Ｖs より小さくなりフォトトランジスタＰＴ２２がオフになると、トランジスタＴＲ２４がオンになるので、トランジスタＴＲ１３がオンになり、昇圧コンバータ２のオン（ＣＮ−ＯＮ）信号を出力する。トランジスタＴＲ１３のオンによりトランジスタＴＲ２５がオンになると、その後、トランジスタＴＲ１３とトランジスタＴＲ２５も、トランジスタＴＲ２４のオンにより一端オンになると、トランジスタＴＲ２４のオン／オフに関係なくオンの状態を保持するホールド回路である。このようにしてオンの状態が保持されている、トランジスタＴＲ２１〜ＴＲ２３からなるホールド回路、及びトランジスタＴＲ２５とＴＲ１３からなるホールド回路は、負荷４の停止モードにより起動（オン）の信号がＨからＬになり、トランジスタＴＲ１１がオフになると、リセットされる。
【００２９】
図７は本発明に係る突入電流対応非絶縁型昇圧電源装置の他の実施の形態を説明する図である。上記実施の形態では、負荷４の電源投入スイッチＳＷ３を昇圧コンバータ２の出力側の負荷４との間に挿入したが、図７に示すように昇圧コンバータ２の入力側の電源１と間に負荷４の電源投入スイッチＳＷ３′、ＳＷ３″を挿入してもよい。図１に示した実施の形態では、電源投入スイッチＳＷ３を非絶縁型の昇圧コンバータ２の出力側に接続しているので、電源１から昇圧コンバータ２に漏れ電流が流れるのを電源投入スイッチＳＷ３により阻止することはできない。しかし、図７に示す実施の形態によれば、電源投入スイッチＳＷ３′、ＳＷ３″を昇圧コンバータ２の入力側に接続しているので、昇圧コンバータ２に漏れ電流が流れないようにすることができる。図１に示した実施の形態の場合、電源投入スイッチＳＷ３は、電源投入時に負荷４の突入電流が流れるだけであるので、電流容量は、突入電流に対して設計を行えばよい。しかし、図７に示す実施の形態の場合には、昇圧コンバータ２の入力側で電源投入を行うので、電源投入時に、負荷４の突入電流が流れるだけでなく、コンデンサＣ１、Ｃ２にも突入電流が流れる。そのため、図７（ａ）に示す電源投入スイッチＳＷ３′としては、図１に示す電源投入スイッチＳＷ３よりも大きな電流容量のものが必要となる。また、電源投入スイッチＳＷ３′の電流容量を小さく抑えるには、図７（ｂ）に示すように電源投入スイッチＳＷ３′と並列に電流制限抵抗Ｒ３″と電源投入スイッチＳＷ３″との直列回路を接続して、まず、電流制限抵抗Ｒ３″が直列接続された電源投入スイッチＳＷ３″を電源投入後、時間差を持たせて電源投入スイッチＳＷ３′を投入するという、電源投入スイッチＳＷ３′とＳＷ３″のタイミング制御を行うことが必要となる。したがって、図７に示す実施の形態は、図１に示す実施の形態より起動時間も長くなるが、図７に示す実施の形態でも負荷４の突入電流を大きく制限しないで起動することができ、低抵抗から起動されるモータや白熱球、ハロゲンヒータ等の負荷４を起動しやすくすると共に、突入電流により昇圧スイッチが破壊されるのを防ぐことはできる。
【００３０】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態では、昇圧コンバータの整流素子としてダイオードを用いたが、トランジスタその他のスイッチング半導体を用いてスイッチＳＷ１のオンーオフと逆のタイミングでオフーオンさせることにより同期整流を行うようにしてもよい。また、起動制御部として、トランジスタを用いて構成した回路で説明したが、細部は設計により適宜変更可能であることはいうまでもない。例えば図６に示す回路では、トランジスタＴＲ２１〜ＴＲ２３からなるホールド回路、トランジスタＴＲ２５とＴＲ１３からなるホールド回路を負荷４の停止モードによりリセットさせるようにしたが、トランジスタＴＲ２１〜ＴＲ２３からなるホールド回路は、トランジスタＴＲ２５とＴＲ１３からなるホールド回路によりリセットさせるようにしてもよい。また、抵抗Ｒ２３をトランジスタＴＲ２２のコレクタに接続してトランジスタＴＲ２３を省いてもよいし、トランジスタＴＲ２５と抵抗Ｒ２４を省いてもよい。トランジスタＴＲ２５と抵抗Ｒ２４を省き、ホールド回路をなくすと、基準値Ｖs を通常状態で負荷４に流れる電流の範囲内の検出値より大きく設定することにより、負荷４の通常の運転中は、フォトトランジスタＰＴ２２がオフになることはない。しかし、通常状態で基準値Ｖs を越える異常電流が流れた場合には、フォトトランジスタＰＴ２２がオフになって、トランジスタＴＲ１３をオフにして、オンーオフ制御をオフにする（停止させる）ことができる。また、この信号は、異常報知信号とし、スイッチＳＷ３をオフにする信号として使うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る突入電流対応非絶縁型昇圧電源装置の実施の形態を説明する図。
【図２】起動制御部の具体的な回路構成例を示す図。
【図３】負荷の起動とオンーオフ制御の開始のタイミングを説明する図。
【図４】本発明に係る突入電流対応非絶縁型昇圧電源装置の他の実施の形態を説明する図。
【図５】図４に示す起動制御部の構成例を示す図。
【図６】図４に示す起動制御部の他の構成例を示す図。
【図７】本発明に係る突入電流対応非絶縁型昇圧電源装置の他の実施の形態を説明する図。
【符号の説明】
【００３２】
１…電源、２…昇圧コンバータ、３…起動制御部、４…負荷、Ｃ１…コンデンサ、Ｄ１…整流素子、Ｌ１…直列リアクトル、ＳＷ１、ＳＷ３…スイッチ、Ｔi+、Ｔi-…入力端子、Ｔo+、Ｔo-…出力端子
【図１】
2009189101.tif 000003
【図２】
2009189101.tif 000004
【図３】
2009189101.tif 000005
【図４】
2009189101.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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