(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器の開閉部の開閉に応じてオンオフして負荷に電力が供給されるようにするスイッチ素子と、
コンデンサを含んで構成されると共に、前記スイッチ素子に接続されて前記コンデンサの放電によって前記電力を徐々に立ち上げる立上手段と、
前記スイッチ素子が前記負荷への電力供給が停止されるように切り替わった際に前記コンデンサを強制的に充電する充電手段と、
を備えた突入電流防止回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、突入電流防止回路に係り、より詳しくは、機器の開閉部の開閉動作に応じて発生する突入電流を防止することができる突入電流防止回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置等の機器では、該機器に設けられたドア等の開閉部の閉動作に応じて内部回路に突入電流が発生する場合があった。
【０００３】
すなわち、画像形成装置（プリンタ）を例に説明すると、例えば記録用紙がジャム（紙詰まり）等により当該画像形成装置内に停滞した場合、画像形成装置に設けられているドアを開けて記録用紙を取り除く必要がある。このとき、画像形成装置内における使用者の手が届く範囲内の駆動物（負荷）は、安全性の面から駆動停止状態としておく必要がある。
【０００４】
そこで、従来の画像形成装置では、一般に、上記ドアにインターロックスイッチとして機能するドアスイッチを設け、該ドアスイッチのオンオフの状態に応じて上記駆動物の駆動状態及び駆動停止状態を切り替えているが、ドアスイッチがオフ状態からオン状態へ切り替わった際に、一般に負荷への供給電流の平滑化のために負荷の前段に設けられている大容量電解コンデンサ等から成る平滑コンデンサに電荷が瞬間的に充電されるために突入電流が発生するのである。
【０００５】
このような突入電流が発生した場合、ドアスイッチの接点の劣化が加速される、ノイズの発生により内部回路が誤動作する、といった問題点があった。
【０００６】
上記問題点を解消するために適用し得る技術として、特開平８−１５２８２０号公報に記載の技術では、突入電流を防止するための回路としてコンデンサと抵抗から成る積分回路を設けており、該積分回路の作用によって突入電流を抑制していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平８−１５２８２０号公報に記載の技術では、ドアスイッチがオフした後に再びオンするまでに積分回路のコンデンサに蓄積された電荷が放電されない場合、再びオンした際に突入電流が流れてしまう、という問題点があった。
【０００８】
また、上記特開平８−１５２８２０号公報に記載の技術では、インターロックスイッチとして機能する１つのドアスイッチのみによって負荷電流を断続しているので、該ドアスイッチの接点耐圧が小さな場合には負荷電流として大電流が流れる回路には適用できない、という問題点があった。
【０００９】
本発明は上記問題点を解消するために成されたものであり、確実に突入電流を防止することができると共に、大電流が流れる回路にも適用できる突入電流防止回路を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の突入電流防止回路は、機器の開閉部の開閉に応じてオンオフして負荷に電力が供給されるようにするスイッチ素子と、コンデンサを含んで構成されると共に、前記スイッチ素子に接続されて前記コンデンサの放電によって前記電力を徐々に立ち上げる立上手段と、前記スイッチ素子が前記負荷への電力供給が停止されるように切り替わった際に前記コンデンサを強制的に充電する充電手段と、を備えている。
【００１５】
請求項１に記載の突入電流防止回路によれば、機器の開閉部の開閉に応じてオンオフするスイッチ素子によって負荷に電力が供給される。この際、上記電力は、コンデンサを含んで構成されると共に、上記スイッチ素子に接続された立上手段によって上記コンデンサの放電により徐々に立ち上げられる。なお、上記負荷には、モータ等の駆動物の他、該駆動物への供給電流の平滑化のために当該駆動物の前段に設けられている大容量電解コンデンサ等から成る平滑コンデンサやその他の電子部品等の、上記電力が供給される全てのものが含まれる。
【００１６】
また、請求項１記載の突入電流防止回路では、スイッチ素子が負荷への電力供給が停止されるように切り替わった際に、充電手段によって立上手段に含まれたコンデンサが強制的に充電される。
【００１７】
このように、請求項１に記載の突入電流防止回路によれば、コンデンサの放電によって負荷に供給される電力を徐々に立ち上げていると共に、負荷への電力供給が停止されるように切り替わった際に上記コンデンサを強制的に充電しているので、スイッチ素子がオフされた後に即座にオンされた場合であっても突入電流の発生を確実に防止することができる。
【００１８】
なお、請求項１記載の発明において、前記スイッチ素子を、機器の開閉部の開閉に応じてオンオフする第１のスイッチ素子と、該第１のスイッチ素子のオンオフに応じてオンオフして負荷に電力が供給されるようにする第２のスイッチ素子とを含んで構成する形態とすることもできる。
【００１９】
これによって、第２のスイッチ素子として接点耐圧の大きなものを適用することにより、大電流が負荷に流れる回路にも適用することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の突入電流防止回路の実施の形態について詳細に説明する。
【００２７】
〔第１実施形態〕
まず、図１を参照して、本第１実施形態に係る突入電流防止回路１０Ａの構成について説明する。
【００２８】
同図に示すように、本第１実施形態に係る突入電流防止回路１０Ａには、図示しない駆動用電源からの２本の電源供給ラインの一方に、突入電流防止回路１０Ａが設けられている図示しない機器のドアの開閉動作に応じてオンオフしてインターロックスイッチとして機能するドアスイッチ１２が設けられている。なお、上記駆動用電源から２本の電源供給ラインの一方には電圧Ｖ２が、他方には電圧Ｖ１が印加されている。
【００２９】
また、上記一方の電源供給ライン（電圧Ｖ２の供給ライン）にはリレースイッチ１４を構成するコイル１４Ａが設けられており、上記他方の電源供給ライン（電圧Ｖ１の供給ライン）にはリレースイッチ１４を構成するスイッチ１４Ｂが設けられている。従って、上記図示しないドアの開閉に応じてドアスイッチ１２がオンオフされ、これに応じたリレースイッチ１４におけるコイル１４Ａの作用によりスイッチ１４Ｂのオンオフ動作が行われ、これによって電源供給ラインが開閉される。
【００３０】
一方、コイル１４Ａの両端子間にはドアスイッチ１２とコイル１４Ａとの接続点側にカソードが接続されたダイオード１６が設けられており、コイル１４Ａのドアスイッチ１２との非接続側端子は接地されている。
【００３１】
また、ドアスイッチ１２とコイル１４Ａとの接続点には、ダイオード１８のカソードが接続されており、ダイオード１８のアノードにはツェナーダイオード２０のアノードが接続されており、ツェナーダイオード２０のカソードには抵抗２２、及びコンデンサ２４と抵抗２６とにより構成された積分回路を介してトランジスタ２８のベースが接続されており、更にトランジスタ２８のベースとエミッタとの間には抵抗３０が接続されている。
【００３２】
また、トランジスタ２８のエミッタには上記リレースイッチ１４のスイッチ１４Ｂが接続されており、トランジスタ２８のコレクタには抵抗３２及び抵抗３８を介してＦＥＴ４０のゲートが接続されている。また、抵抗３２と抵抗３８との接続点には抵抗３６Ａ及び抵抗３６Ｂによって構成された分圧抵抗が接続されていると共に、コンデンサ３４を介してトランジスタ２８のエミッタ及びＦＥＴ４０のソースが接続されている。従って、コンデンサ３４と抵抗３６Ａ、３６Ｂとによって積分回路が構成されている。
【００３３】
なお、ＦＥＴ４０のドレインにはアルミ電解コンデンサで構成された大容量の平滑コンデンサ４４、及び負荷９０が接続される。なお、ＦＥＴ４０のドレイン・ソース間には内部ダイオード４２が存在している。上記平滑コンデンサ４４及び負荷９０が本発明の負荷に相当する。
【００３４】
一方、トランジスタ２８のエミッタと、コンデンサ２４及び抵抗２６により構成された積分回路の抵抗２２との接続点と、の間には、抵抗５０Ａ及び抵抗５０Ｂによって構成された分圧抵抗、抵抗４６を介してリセットＩＣ４８が接続されている。
【００３５】
リセットＩＣ４８は、駆動用の電源電圧が図１上側の端子から印加されると共に、抵抗５０Ａ及び抵抗５０Ｂによって分圧された電源電圧が入力電圧として図１左側の端子から印加されるように接続されており、該入力電圧が予め設定された検出電圧以下であるときに図１右側の端子と図１下側の端子とが接続（オン）され、上記電源電圧がリセットＩＣ４８の動作電圧（定格電圧）以下となった場合には図１右側の端子と図１下側の端子とが切断（オフ）される。なお、本実施形態では、リセットＩＣ４８として、検出電圧が内部で設定されているオープンコレクタ出力の米モトローラ社製、型名ＭＣ３４１６１Ｐを適用している。
【００３６】
図１におけるドアスイッチ１２が本発明の第１のスイッチ素子に、リレースイッチ１４が本発明の第２のスイッチ素子に、コンデンサ３４と抵抗３６Ａ、３６Ｂとによって構成された積分回路が本発明の積分手段に、ツェナーダイオード２０、コンデンサ２４、トランジスタ２８、リセットＩＣ４８等を含んで構成された放電回路５２Ａが本発明の放電手段及び解除手段に、コンデンサ３４、抵抗３６Ａ、３６Ｂ、ＦＥＴ４０等を含んで構成された立上回路５４が本発明の立上手段に、各々相当する。
【００３７】
次に、図２及び図３を参照しつつ、本第１実施形態に係る突入電流防止回路１０Ａの作用について説明する。なお、図２は突入電流防止回路１０Ａの各要部（図１のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの各ライン）における電圧値の推移を示す概略波形図であり、図３はＢ、Ｃ、Ｄの各ラインの図２における領域Ｓの詳細を示す詳細波形図である。
【００３８】
まず、ドアスイッチ１２がオフ状態からオン状態に切り替わったときは、Ａラインの電圧はチャタリングの後、入力電圧Ｖ２等に応じて定まる所定電圧となる。
【００３９】
これに伴い、ドアスイッチ１２のオン状態への切り替わりから若干の時間経過後にコイル１４Ａの励磁によってスイッチ１４Ｂがオンし、Ｂラインの電圧もチャタリングの後に入力電圧Ｖ１等に応じて定まる所定電圧となる。
【００４０】
また、スイッチ１４Ｂのオン後、コンデンサ２４には電荷が徐々に蓄積されていき、Ｃラインの電圧は徐々に上昇する。
【００４１】
一方、Ｄラインの電圧も当初は上記Ｂラインの電圧と略同様に推移するが、コンデンサ２４の電荷の蓄積に伴ってトランジスタ２８がオフされ、この時点からコンデンサ３４に電荷が徐々に蓄積されていくため、これに伴ってＤラインの電圧が徐々に減少していき、抵抗３６Ａと抵抗３６Ｂの各々の抵抗値の比によって定まる所定電圧に至る。
【００４２】
このＤラインの電圧の減少に応じてＦＥＴ４０がオン状態に推移していき、Ｅラインに所定電流が流れる。
【００４３】
なお、ドアスイッチ１２がオン状態であるときは、スイッチ１４Ｂへの入力電圧Ｖ１とコイル１４Ａへの入力電圧Ｖ２がＶ１＞Ｖ２の関係にある場合や、Ｖ１＝Ｖ２であってもノイズが電源供給ラインに乗った場合等には、ＢラインとＡラインとの間に電位差が生じるが、ツェナーダイオード２０の作用によりトランジスタ２８はオンしない。
【００４４】
次に、ドアスイッチ１２がオン状態からオフ状態に切り替わったとき（図３の時間ｔ1に対応）は、コンデンサ２４の端子間電圧がＶ１−ＶBE−Ｒ２×（Ｖ１−Ｖf−ＶZ−ＶBE）／（Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）になるまでコンデンサ２４の電荷がコイル１４Ａを介して瞬時に放電されてＣラインの電圧が瞬時に減少する。ここで、ＶBEはトランジスタ２８のベース・エミッタ間電圧を、Ｖfはダイオード１８の順方向電圧を、ＶZはツェナーダイオード２０のツェナー電圧を、Ｒ２は抵抗２６の抵抗値を、Ｒ３は抵抗２２の抵抗値を、Ｒ４はコイル１４Ａの抵抗値を、各々示す。
【００４５】
このため、トランジスタ２８は瞬時にオンし、コンデンサ３４の電荷は瞬時に放電されてＤラインの電圧が上昇し、従ってＦＥＴ４０はオフする。
【００４６】
その後、スイッチ１４Ｂがオフした時点（図３の時間ｔ2に対応）からリセットＩＣ４８がオンする時点（図３の時間ｔ3に対応）までコンデンサ２４の電荷はコイル１４Ａを介して放電される。ここで、リセットＩＣ４８がオンするまでにトランジスタ２８がオフすると、スイッチ１４Ｂがオンしたときに突入電流が流れてしまうので、（Ｖf＋ＶZ＋ＶBE）＜（リセットＩＣ４８の入力電圧が検出電圧となるＢラインの電圧）の関係を持つようにする。
【００４７】
リセットＩＣ４８の入力電圧がリセットＩＣ４８の検出電圧まで低下すると、リセットＩＣ４８がオンしてコンデンサ２４の電荷はリセットＩＣ４８を通じて放電し始める。
【００４８】
その後、リセットＩＣ４８の電源電圧がリセットＩＣ４８の動作電圧以下になってリセットＩＣ４８がオフし（図３の時間ｔ4に対応）、かつコンデンサ２４の端子間電圧が（Ｖf＋ＶZ）以下になると、コンデンサ２４の放電は停止するためトランジスタ２８はオフし（図３の時間ｔ5に対応）、コンデンサ３４に後段の平滑コンデンサ４４からＦＥＴ４０の内部ダイオード４２を通じて流れてくる電荷が蓄積されていく。
【００４９】
このとき、ＦＥＴ４０のオン抵抗が小さければスイッチ１４Ｂがオンしたときに突入電流が流れてしまう。そこで、ＦＥＴ４０のオン抵抗が小さくなる前にリセットＩＣ４８の電源電圧がリセットＩＣ４８の動作電圧以下とならないように、抵抗３６Ａ及び抵抗３６Ｂの各抵抗値の比、及びリセットＩＣ４８の動作電圧を決定する。
【００５０】
この突入電流防止回路１０Ａでは、リレースイッチ１４のコイル１４Ａの励磁タイミングに関係なく、突入電流を防止することができる。
【００５１】
以上詳細に説明したように、本第１実施形態に係る突入電流防止回路１０Ａでは、立上回路に含まれる積分回路によって負荷電力を徐々に立ち上げていると共に、ドアスイッチがオン状態からオフ状態に切り替わった際に放電回路によって上記積分回路に含まれるコンデンサを強制的に放電しているので、ドアスイッチがオフされた後に即座にオンされた場合であっても、ＦＥＴの内部ダイオードの有無にかかわらず、突入電流の発生を確実に防止することができる。
【００５２】
また、本第１実施形態に係る突入電流防止回路１０Ａでは、電源供給ラインを断続するスイッチ素子として、機器の開閉部の開閉に応じてオンオフするドアスイッチと、該ドアスイッチのオンオフに応じてオンオフして負荷に電力が供給されるようにするリレースイッチとを含んで構成しているので、リレースイッチとして接点耐圧の大きなものを適用することによって、大電流が負荷に流れる回路にも適用することができる。
【００５３】
〔第２実施形態〕
上記第１実施形態では、本発明の突入電流防止回路をリセットＩＣ４８を含んで構成した場合を例に説明したが、本第２実施形態では、リセットＩＣ４８を用いることなく突入電流防止回路を構成する場合について説明する。
【００５４】
まず、図４を参照して、本第２実施形態に係る突入電流防止回路１０Ｂの構成について説明する。なお、図４における図１と同様の機能を有する部分には図１と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５５】
図４に示すように本第２実施形態に係る突入電流防止回路１０Ｂは、上記第１実施形態に係る突入電流防止回路１０Ａに比較して、抵抗５０Ａ、抵抗５０Ｂ、抵抗４６、及びリセットＩＣ４８が設けられていない点が異なっている。
【００５６】
すなわち、本第２実施形態に係る突入電流防止回路１０Ｂでは、本発明の放電手段及び解除手段としての放電回路５２Ｂに抵抗５０Ａ、抵抗５０Ｂ、抵抗４６、及びリセットＩＣ４８が設けられていない。
【００５７】
この場合、ドアスイッチ１２がオン状態からオフ状態に切り替えられたときの突入電流防止回路１０Ｂの各要部（図４のＢ、Ｃ、Ｄの各ライン）における電圧の推移は図５に示すものとなる。なお、同図において時間ｔ1はドアスイッチ１２がオフした瞬間を、時間ｔ2はスイッチ１４Ｂがオフした瞬間を、時間ｔ3はコンデンサ２４の端子間電圧が（Ｖf＋ＶZ）になった瞬間を、時間ｔ4はトランジスタ２８がオフした瞬間を、各々示している。
【００５８】
同図に示すように、この場合は、ドアスイッチ１２がオフされるとコンデンサ２４の電荷のコイル１４Ａを介した放電が開始されてＣラインの電圧が減少することによりトランジスタ２８がオンされ、これによってコンデンサ３４の電荷が瞬時に放電されてＤラインの電圧が上昇し、従ってＦＥＴ４０はオフする。
【００５９】
その後、コンデンサ２４の電荷はコイル１４Ａを介して徐々に放電されてＣラインの電圧は徐々に減少される。
【００６０】
スイッチ１４ＢがオフされるとＢラインとＤラインの電圧が減少していき、コンデンサ２４の端子間電圧が（Ｖf＋ＶZ）以下になると、コンデンサ２４の放電は停止するため、トランジスタ２８はオフし、コンデンサ３４に後段の平滑コンデンサ４４からＦＥＴ４０の内部ダイオード４２を通じて流れてくる電荷が蓄積されていく。
【００６１】
以上詳細に説明したように、本第２実施形態に係る突入電流防止回路１０Ｂでは、上記第１実施形態と同様の効果を奏することができると共に、リセットＩＣを用いずに突入電流防止回路を構成しているので、突入電流防止回路を上記第１実施形態に比較して安価に構成することができる。
【００６２】
なお、上記第１及び第２実施形態では、ツェナーダイオード２０を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ツェナーダイオード２０の代替として、例えば通常のダイオードを数個直列接続したものを適用することもできる。この場合は、安価なダイオードを用いてツェナーダイオードと同様の機能を実現しているので、突入電流防止回路を低コスト化することができる。
【００６３】
〔第３実施形態〕
上記第１実施形態では、本発明の突入電流防止回路をツェナーダイオード２０を含んで構成した場合を例に説明したが、本第３実施形態では、ツェナーダイオード２０を用いることなく突入電流防止回路を構成する場合について説明する。
【００６４】
まず、図６を参照して、本第３実施形態に係る突入電流防止回路１０Ｃの構成について説明する。なお、図６における図１と同様の機能を有する部分には図１と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６５】
図６に示すように本第３実施形態に係る突入電流防止回路１０Ｃは、上記第１実施形態に係る突入電流防止回路１０Ａに比較して、ダイオード１８、ツェナーダイオード２０、及び抵抗２２が設けられていない点が異なっている。
【００６６】
すなわち、本第３実施形態に係る突入電流防止回路１０Ｃでは、本発明の放電手段及び解除手段としての放電回路５２Ｃにダイオード１８、ツェナーダイオード２０、及び抵抗２２が設けられていない。
【００６７】
この場合、ドアスイッチ１２がオン状態からオフ状態に切り替えられたときの突入電流防止回路１０Ｃの各要部（図６のＢ、Ｃ、Ｄの各ライン）における電圧の推移は図７に示すものとなる。なお、同図において時間ｔ1はドアスイッチ１２がオフした瞬間を、時間ｔ2はスイッチ１４Ｂがオフした瞬間を、時間ｔ3はリセットＩＣ４８がオンした瞬間を、時間ｔ4はリセットＩＣ４８がオフした瞬間を、時間ｔ5はトランジスタ２８がオフした瞬間を、各々示している。
【００６８】
同図に示すように、この場合は、時間ｔ2から時間ｔ3までの区間ではトランジスタ２８がオンしていないため、コンデンサ３４の電荷はトランジスタ２８を介して放電しない。
【００６９】
このとき、ＦＥＴ４０は能動領域にあるので、この区間での突入電流を抑制するために、リセットＩＣ４８の入力電圧を低く設定し、Ｂラインの電圧の低下に対して、より早くリセットＩＣ４８がオンするようにする。
【００７０】
以上詳細に説明したように、本第３実施形態に係る突入電流防止回路１０Ｃでは、上記第１実施形態と同様の効果を奏することができると共に、ツェナーダイオードを用いずに突入電流防止回路を構成しているので、突入電流防止回路を上記第１実施形態に比較して安価に構成することができる。
【００７１】
〔第４実施形態〕
上記第１〜第３実施形態では、本発明の突入電流防止回路をリレースイッチ１４を含んで構成した場合を例に説明したが、本第４実施形態では、リレースイッチ１４を用いずに突入電流防止回路を構成する場合について説明する。
【００７２】
まず、図８を参照して、本第４実施形態に係る突入電流防止回路１０Ｄの構成について説明する。なお、図８における図１と同様の機能を有する部分には図１と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７３】
図８に示すように本第４実施形態に係る突入電流防止回路１０Ｄは、上記第１実施形態に係る突入電流防止回路１０Ａに比較して、リレースイッチ１４、ダイオード１６、ダイオード１８、ツェナーダイオード２０、及び抵抗２２が設けられておらず、ドアスイッチ１２が入力電圧Ｖ１が供給される電源供給ラインに設けられている点が異なっている。
【００７４】
すなわち、本第４実施形態に係る突入電流防止回路１０Ｄでは、本発明の放電手段及び解除手段としての放電回路５２Ｄにリレースイッチ１４、ダイオード１６、ダイオード１８、ツェナーダイオード２０、及び抵抗２２が設けられていない。
【００７５】
図９は突入電流防止回路１０Ｄの各要部（図８のＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅの各ライン）における電圧値の推移を示す概略波形図であり、図１０はＢ、Ｃ、Ｄの各ラインの図９における領域Ｓ’の詳細を示す詳細波形図である。なお、図１０における時間ｔ1はドアスイッチ１２がオフした瞬間を、時間ｔ2はリセットＩＣ４８がオンした瞬間を、時間ｔ3はリセットＩＣ４８がオフした瞬間を、時間ｔ4はトランジスタ２８がオフした瞬間を、各々示している。
【００７６】
本第４実施形態に係る突入電流防止回路１０Ｄでは、ドアスイッチ１２がオンオフされることで電源供給ラインが開閉する。
【００７７】
ドアスイッチ１２がオン状態からオフ状態に切り替わると、リセットＩＣ４８がコンデンサ２４の電荷を放電させ、トランジスタ２８をオン状態にする。
【００７８】
トランジスタ２８がオン状態になるとコンデンサ３４の電荷はトランジスタ２８を介して瞬時に放電し、ＦＥＴ４０のゲート・ソース間の電圧は０（零）になる。
【００７９】
図１０において、時間ｔ1から時間ｔ2までの区間ではトランジスタ２８がオンしていないため、コンデンサ３４の電荷はトランジスタ２８を介して放電していない。
【００８０】
このとき、ＦＥＴ４０は能動領域にあるので、この区間での突入電流を抑制するために、リセットＩＣ４８の入力電圧を低く設定し、Ｂラインの電圧の低下に対して、より早くリセットＩＣ４８がオンするようにする。
【００８１】
以上詳細に説明したように、本第４実施形態に係る突入電流防止回路１０Ｄでは、立上回路に含まれる積分回路によって負荷電力を徐々に立ち上げていると共に、ドアスイッチがオン状態からオフ状態に切り替わった際に放電回路によって上記積分回路に含まれるコンデンサを強制的に放電しているので、ドアスイッチがオフされた後に即座にオンされた場合であっても突入電流の発生を確実に防止することができる。
【００８２】
また、本第４実施形態に係る突入電流防止回路１０Ｄでは、リレースイッチ１４を用いずに突入電流防止回路を構成しているので、突入電流防止回路を安価に構成することができる。
【００８３】
なお、上記第１、第３、及び第４実施形態に係る突入電流防止回路では、リセットＩＣ４８として米モトローラ社製、型名ＭＣ３４１６１Ｐを適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、同様の機能を有するものであれば如何なるものを適用してもよいことはいうまでもない。
【００８４】
〔第５実施形態〕
上記第１、第３実施形態では、本発明の突入電流防止回路をリレースイッチ１４とリセットＩＣ４８とを含んで構成した場合を例に説明したが、本第５実施形態では、リレースイッチ１４とリセットＩＣ４８とを用いずに突入電流防止回路を構成する場合について説明する。
【００８５】
まず、図１１を参照して、本第５実施形態に係る突入電流防止回路１０Ｅの構成について説明する。
【００８６】
本第５実施形態に係る突入電流防止回路１０Ｅには、図示しない駆動用電源からの電源供給ラインにインターロックスイッチとして機能するドアスイッチ１２が設けられており、ドアスイッチ１２の負荷９０側の端子にはツェナーダイオード６２のカソードが接続されており、ツェナーダイオード６２のアノードには抵抗６４Ａを介してトランジスタ６６Ａのベースが接続されており、トランジスタ６６Ａのベース・エミッタ間には抵抗６８Ａが設けられており、更にトランジスタ６６Ａのコレクタには抵抗７０Ａ及び抵抗７２Ａを介してＦＥＴ７４Ａのゲートが接続されている。
【００８７】
また、抵抗７０Ａと抵抗７２Ａとの接続点は抵抗７８Ａを介してＦＥＴ７４Ａのソースに接続されると共にコンデンサ７６Ａを介して接地されている。従って、ＦＥＴ７４Ａの前段には抵抗７０Ａ及びコンデンサ７６Ａからなる積分回路が設けられている。なお、トランジスタ６６Ａのエミッタは接地されている。
【００８８】
一方、ツェナーダイオード６２のアノードと抵抗６４Ａとの接続線は分岐されており、上記抵抗６４ＡからＦＥＴ７４Ａに至る回路と同様の回路が接続されている。すなわち、上記分岐された先には抵抗６４Ｂを介してトランジスタ６６Ｂのベースが接続されており、トランジスタ６６Ｂのベース・エミッタ間には抵抗６８Ｂが設けられており、更にトランジスタ６６Ｂのコレクタには抵抗７０Ｂ及び抵抗７２Ｂを介してＦＥＴ７４Ｂのゲートが接続されている。
【００８９】
また、抵抗７０Ｂと抵抗７２Ｂとの接続点は抵抗７８Ｂを介してＦＥＴ７４Ｂのソースに接続されると共にコンデンサ７６Ｂを介して接地されている。従って、ＦＥＴ７４Ｂの前段には抵抗７０Ｂ及びコンデンサ７６Ｂからなる積分回路が設けられている。なお、トランジスタ６６Ｂのエミッタは接地されている。
【００９０】
更に、ＦＥＴ７４Ａのソースには電源が接続されており、ＦＥＴ７４ＡのドレインとＦＥＴ７４Ｂのソースとは接続されており、ＦＥＴ７４Ｂのドレインにはアルミ電解コンデンサで構成された大容量の平滑コンデンサ４４、及び負荷９０が接続される。なお、ＦＥＴ７４Ａ及びＦＥＴ７４Ｂの各々のドレイン・ソース間には内部ダイオード５８Ａ及び内部ダイオード５８Ｂが各々存在している。
【００９１】
このように、本第５実施形態に係る突入電流防止回路１０Ｅには、抵抗６４からＦＥＴ７４に至る立上回路（本発明の立上手段に相当）５５が２系統設けられている。
【００９２】
一方、ドアスイッチ１２からツェナーダイオード６２のカソードに至る接続線は２方向に分岐されて、一方の分岐線は抵抗６０を介して接地され、他方の分岐線には抵抗８０Ａ、抵抗８２Ａを介してトランジスタ８４Ａのベースが接続されており、トランジスタ８４Ａのエミッタには電源が接続されると共に抵抗８６Ａを介して当該トランジスタ８４Ａのベースが接続されており、更にトランジスタ８４Ａのコレクタには抵抗８８Ａを介して抵抗７０Ａと抵抗７２Ａとの接続点が接続されている。
【００９３】
また、上記他方の分岐線は更に分岐されており、上記抵抗８０Ａから抵抗７０Ａと抵抗７２Ａの接続点に至る回路（本発明の充電手段及び解除手段に相当）と同様の回路が接続されている。すなわち、上記他方の分岐線の分岐先には抵抗８０Ｂ、抵抗８２Ｂを介してトランジスタ８４Ｂのベースが接続されており、トランジスタ８４Ｂのエミッタには電源が接続されると共に抵抗８６Ｂを介して当該トランジスタ８４Ｂのベースが接続されており、更にトランジスタ８４Ｂのコレクタには抵抗８８Ｂを介して抵抗７０Ｂと抵抗７２Ｂの接続点が接続されている。
【００９４】
このように、本第５実施形態に係る突入電流防止回路１０Ｅには、抵抗８０から抵抗７０と抵抗７２の接続点に至る充電回路５３が２系統設けられている。
【００９５】
次に、図１２を参照しつつ、本第５実施形態に係る突入電流防止回路１０Ｅの作用について説明する。なお、図１２は突入電流防止回路１０Ｅの各要部（図１１のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各ライン）における電圧値の推移を示す概略波形図である。
【００９６】
まず、ドアスイッチ１２がオンされると、トランジスタ６６Ａ及びトランジスタ６６Ｂがオンし、各々抵抗７０Ａの抵抗値とコンデンサ７６Ａの容量とに応じた時定数及び抵抗７０Ｂの抵抗値とコンデンサ７６Ｂの容量とに応じた時定数により、ＦＥＴ７４Ａ及びＦＥＴ７４Ｂの各々のゲート・ソース間電圧が各ＦＥＴの遮断領域をゆっくりと通過するので、突入電流は流れない。
【００９７】
一方、ドアスイッチ１２がオフされると、トランジスタ８４Ａ及びトランジスタ８４Ｂがオンし、コンデンサ７６Ａ及びコンデンサ７６Ｂの電圧が素早く上昇する。従って、ドアスイッチ１２がオフされてから再びオンされるとき、各ＦＥＴのゲート・ソース間電圧は遮断領域に入っているので、突入電流は流れない。
【００９８】
以上詳細に説明したように、本第５実施形態に係る突入電流防止回路１０Ｅでは、立上手段に相当する回路に含まれる積分回路によって負荷電力を徐々に立ち上げていると共に、ドアスイッチがオン状態からオフ状態に切り替わった際に充電回路によって上記積分回路に含まれるコンデンサを強制的に充電しているので、ドアスイッチがオフされた後に即座にオンされた場合であっても突入電流の発生を確実に防止することができる。
【００９９】
また、本第５実施形態に係る突入電流防止回路１０Ｅでは、充電回路及び立上回路を各々２系統ずつ設けているので、何れか一方の回路が故障しても他方の回路によって突入電流を防止することができ、使用者に対する安全性を向上することができる。
【０１００】
なお、本第５実施形態では、充電回路及び立上回路を各々２系統ずつ設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、１系統ずつ設ける形態とすることもでき、また、３系統以上設ける形態とすることもできる。１系統ずつ設ける場合は、本第５実施形態に比較して回路構成を簡略化することができるので、回路を低コスト化、省スペース化することができ、３系統以上設ける場合には、本第５実施形態に比較して、当該突入電流防止回路を組み込んだ機器の操作者に対する安全性を向上することができる。
【０１０１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、コンデンサの放電によって負荷に供給される電力を徐々に立ち上げていると共に、負荷への電力供給が停止されるように切り替わった際に上記コンデンサを強制的に充電しているので、スイッチ素子がオフされた後に即座にオンされた場合であっても突入電流の発生を確実に防止することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１実施形態に係る突入電流防止回路の構成を示す回路図である。
【図２】  第１実施形態に係る突入電流防止回路の要部の電圧の推移を示す概略波形図である。
【図３】  図２の波形図における領域Ｓの詳細を示す詳細波形図である。
【図４】  第２実施形態に係る突入電流防止回路の構成を示す回路図である。
【図５】  第２実施形態に係る突入電流防止回路の要部の電圧の詳細な推移を示す詳細波形図である。
【図６】  第３実施形態に係る突入電流防止回路の構成を示す回路図である。
【図７】  第３実施形態に係る突入電流防止回路の要部の電圧の詳細な推移を示す詳細波形図である。
【図８】  第４実施形態に係る突入電流防止回路の構成を示す回路図である。
【図９】  第４実施形態に係る突入電流防止回路の要部の電圧の推移を示す概略波形図である。
【図１０】  図９の波形図における領域Ｓ’の詳細を示す詳細波形図である。
【図１１】  第５実施形態に係る突入電流防止回路の構成を示す回路図である。
【図１２】  第５実施形態に係る突入電流防止回路の要部の電圧の推移を示す概略波形図である。
【符号の説明】
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ    突入電流防止回路
１２    ドアスイッチ（第１のスイッチ素子）
１４    リレースイッチ（第２のスイッチ素子）
２０    ツェナーダイオード
２４    コンデンサ
２６    抵抗
２８    トランジスタ
３２    抵抗
３４    コンデンサ（積分手段）
３６Ａ、３６Ｂ    抵抗（積分手段）
４０    ＦＥＴ
４４    平滑コンデンサ（負荷）
４８    リセットＩＣ
５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｄ    放電回路（放電手段、解除手段）
５３    充電回路（充電手段、解除手段）
５４    立上回路（立上手段）
５５    立上回路（立上手段）
６６Ａ、６６Ｂ    トランジスタ
７０Ａ、７０Ｂ    抵抗（積分手段）
７４Ａ、７４Ｂ    ＦＥＴ
７６Ａ、７６Ｂ    コンデンサ（積分手段）
８４Ａ、８４Ｂ    トランジスタ
９０    負荷
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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