浪涌电流防止电路制造技术

提供一种通过比较简单的电路结构来使得无论额定输入电压范围如何都能够可靠地抑制电源接通时的浪涌电流的浪涌电流防止电路。一种浪涌电流防止电路，利用电流限制电阻(2)来抑制在对电源输入端子(1)施加了电源电压时流入的浪涌电流，在向负载(4)输出的输出电压超过旁路阈值时，使与电流限制电阻(2)并联连接的旁路用的开关元件(5)导通来对电流限制电阻(2)的电流进行旁路，在该浪涌电流防止电路中，具备旁路阈值设定单元(16)，该旁路阈值设定单元(16)根据输出电压，将利用对电源电压进行分压的电阻(9、10)得到的分压点的电压值设定为旁路阈值，由电阻(9、10、12、13)、比较器(14)、基准电源(15)、开关元件(11)来构成该旁路阈值设定单元(16)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】浪涌电流防止电路
本专利技术涉及一种抑制在对电子电路接通电源时流动的浪涌电流的浪涌电流防止电路。
技术介绍
当对包含电容器的电子电路接通电源时，紧接着会过渡性地流过非常大的电流即浪涌电流，以对电容器进行充电。当过大的浪涌电流流过时，存在以下担忧：不仅对电容器、负载造成损伤，对电源也会造成严重的损伤。因此，众所周知如下一种浪涌电流防止电路：在电源接通时，将电流限制电阻等高电阻元件插入到电路中来抑制浪涌电流，在浪涌电流收敛之后利用低电阻的旁路元件对高电阻元件进行旁路，由此抑制因高电阻元件产生的无用的电力消耗。在上述浪涌电流防止电路中，若在浪涌电流充分收敛之前利用旁路元件进行旁路，则浪涌电流会再次流过，因此要求适当地控制对高电阻元件进行旁路的时机。为了判断浪涌电流是否已充分收敛，只要检测电容器的充电电压即可。即，只要检测电容器的充电电压并在该充电电压的值超过规定值的时机进行旁路动作，就不存在大的浪涌电流再次流入的担忧。基于这种原理的浪涌电流防止电路例如被记载在专利文献1中。图4示出了专利文献1所记载的浪涌电流防止电路。在图4中，101是直流电源，102是连接器，103是作为旁路元件的FET，104是作为高电阻元件的充电电阻(电流限制电阻)，105、106是分压电阻，107、109是电容器，108是FET103的栅极电压控制用的晶体管，110是控制电路，111是比较器，112是基准电源，113、114是输出电压的分压电阻，120是负载。在该现有技术中，在将连接器102连接来接通电源时，在电容器109被充分充电之前的期间，FET103处于截止状态(非导通)，流入电容器109的充电电流(浪涌电流)经由充电电阻104流动，因此浪涌电流得到抑制。电容器109利用通过上述动作抑制后的电流来逐渐充电，当分压电阻113、114的分压值超过充电阈值(基准电源112的基准电压)时比较器111的输出反转，晶体管108和FET103变为导通状态(导通)来对充电电阻104进行旁路。该现有技术的特征在于，通过与电容器109的电压相当的分压值超过充电阈值，来执行利用FET103进行的旁路动作。另外，在图4的电路中，需要根据额定输入电压范围的下限侧来唯一地设定基于基准电源112的充电阈值，因此存在如下问题：在电路的额定输入电压范围大的情况下，无法充分地抑制FET103从截止状态变为导通状态时的浪涌电流。例如，在额定输入电压范围为5[V]～6[V]的情况下，如果将充电阈值设定为4.5[V]左右，则即使输入电压为最大额定电压6[V]，由于在FET103从截止状态变为导通状态来对充电电阻104进行旁路时的该电阻104的两端电位差(FET103的漏极-源极间电压)为1.5[V]，因此也可以说在FET103变为导通状态时不会产生过大的浪涌电流。然而，例如在额定输入电压范围为5[V]～15[V]的情况下，也必须将充电阈值设定为4.5[V]左右，因此在输入电压为最大额定电压15[V]时，在FET103从截止状态变为导通状态来对充电电阻104进行旁路时的FET103的漏极-源极间电压为10.5[V]，从而存在过大的浪涌电流经由FET103流入这样的问题。另一方面，在专利文献2中公开了以下技术：在利用转换器将直流电源电压升压后输出的升压电源装置中，在输入电压高的情况下对流过升压转换器的开关元件的电流进行限制来抑制浪涌电流。图5是专利文献2所记载的升压电源装置的电路图，在升压转换器150的输出电压Vo为比较器161的阈值Vr以下的启动时(Vo≤Vr)，比较器161的“低(Low)”水平的输出信号被反转电路162反转为“高(High)”水平后被输入到启动电路140。在启动电路140中，通过驱动电路142来控制FET151的动作以避免升压转换器150内的FET151的漏极电压Vx超过比较器141的阈值Vth，由此抑制浪涌电流。另外，在变为Vo>Vr的情况下，比较器161的“高”水平的输出信号经由延迟电路163被输入到控制电路164，因此由控制电路164取代上述的启动电路140来控制FET151的动作。在该现有技术中，当直流电源131的电压高、从而FET151的漏极电压Vx超过比较器141的阈值Vth的期间变长时，以使从启动电路140发送到FET151的栅极脉冲变短的方式进行动作，来防止过大的电流流过FET151。另外，专利文献3中记载了一种对流过燃料喷射装置用的电磁阀的浪涌电流进行抑制的负载控制装置。图6是表示该现有技术的电路图。在图6中，处理电路180以如下方式进行动作：控制分压控制用开关173以使比较器174的负输入端子的输入电压在启动电磁阀190时的固定期间W1内高而在之后的保持期间W2内低，且在上述的整个期间W1～W2内使驱动用开关元件177导通。此外，171是直流电源，172是分压电阻。负载电流检测电路178的输出被输入到比较器174的正输入端子，比较器174将与正负输入端子的电压的大小关系相应的指示信号输出到控制电路175。控制电路175以在期间W1内使占空比控制用开关元件176导通、在期间W2内使上述开关元件176截止的方式进行动作，来将期间W1内的负载电流IL限制为第一电流值以下的第三电流值，将保持期间W2内的负载电流IL限制为第三电流值以下的第二电流值，该第二电流值是驱动电磁阀190所需的最小限度的电流值。专利文献1：日本特开2009-261166号公报(段落[0043]～[0049]、图4等)专利文献2：日本特开2008-79448号公报(段落[0018]～[0029]、图1、图2等)专利文献3：日本特开2005-158870号公报(段落[0055]～[0067]、图1～图5等)
技术实现思路
专利技术要解决的问题根据专利文献2所记载的现有技术，虽然能够抑制启动时的浪涌电流，但是就使启动电路140和控制电路163中的某一方进行动作的原理而言，电路的利用率低，在电路结构、成本方面存在浪费。另外，在专利文献3所记载的现有技术中，虽然是短的期间，但是在启动时的期间W1内流过大的电流(第三电流值)，因此从抑制浪涌电流这一观点来看尚有改进的余地。因此，本专利技术要解决的问题在于提供一种通过比较简单的电路结构来不管额定输入电压范围如何都能够可靠地抑制电源接通时的浪涌电流的浪涌电流防止电路。用于解决问题的方案为了解决上述问题，第一专利技术所涉及的专利技术是一种浪涌电流防止电路，在该浪涌电流防止电路中，利用高电阻元件来抑制在对电源输入端子施加了电源电压时流入的浪涌电流，在向负载输出的输出电压超过旁路阈值时，使与所述高电阻元件并联连接的低电阻的旁路元件进行动作来对所述高电阻元件的电流进行旁路，该浪涌电流防止电路具备旁路阈值设定单元，该旁路阈值设定单元根据所述输出电压，对所述电源电压进行分压来利用其分压点的电压值设定所述旁路阈值。关于第二专利技术所涉及的专利技术，在第一专利技术所记载的浪涌电流防止电路中，所述旁路阈值设定单元具备：第一比较器，其将与向所述负载输出的输出电压相当的值与第一阈值进行比较；第一开关元件，其基于所述与输出电压相当的值超过所述第一阈值时的所述第一比较器的输出信号来进行动作；以及分压电路，其通过所述第一开关元件的动作来对所述电源电压进行分压，其中，所述旁路阈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浪涌电流防止电路，利用高电阻元件来抑制在对电源输入端子施加了电源电压时流入的浪涌电流，在向负载输出的输出电压超过旁路阈值时，使与所述高电阻元件并联连接的低电阻的旁路元件进行动作来对所述高电阻元件的电流进行旁路，该浪涌电流防止电路的特征在于，具备旁路阈值设定单元，该旁路阈值设定单元根据所述输出电压，对所述电源电压进行分压来利用其分压点的电压值设定所述旁路阈值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种浪涌电流防止电路，利用高电阻元件来抑制在对电源输入端子施加了电源电压时流入的浪涌电流，在向负载输出的输出电压超过旁路阈值时，使与所述高电阻元件并联连接的低电阻的旁路元件进行动作来对所述高电阻元件的电流进行旁路，该浪涌电流防止电路的特征在于，具备旁路阈值设定单元，该旁路阈值设定单元根据所述输出电压，对所述电源电压进行分压来利用其分压点的电压值设定所述旁路阈值。2.根据权利要求1所述的浪涌电流防止电路，其特征在于，所述旁路阈值设定单元具备：第一比较器，其将与向所述负载输出的输出电压相当的值与第一阈值进行比较；第一开关元件，其基于所述与输出电压相当的值超过所述第一阈值时的所述第一比较器的输出信号来进行动作；以及分压电路，其通过所述第一开关元件的动作来对所述电源电压进行分压，其中，所述旁路阈值设定单元在所述与输出电压相当的值超过所述第一阈值时，将所述分压电路中的分压点的电压值设定为所述旁路阈值。3.根据权利要求2所述的浪涌电流防止电路，其特征在于，所述与输出电压相当的值被设为对向所述负载输出的输出电压进行分压而得到的电压，且根据额定输入电压范围的下限值来设定所述第一阈值。4.根据权利要求2或3所述的浪涌电流防止电路，其特征在于，所述第一阈值被设定为比所述负载的最低动作电压低。5.根据权利要求2～4中的任一项所述的浪涌电流防止电路，其特征在于，具备：第二比较器，其将向所述负载输出的输出电压与所述旁路阈值进行比较；以及第二开...

【专利技术属性】
技术研发人员：滨田芳隆，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP