JP2000299985A - Power supply circuit and power supply device using the same - Google Patents

Power supply circuit and power supply device using the same

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JP2000299985A
JP2000299985A JP11105816A JP10581699A JP2000299985A JP 2000299985 A JP2000299985 A JP 2000299985A JP 11105816 A JP11105816 A JP 11105816A JP 10581699 A JP10581699 A JP 10581699A JP 2000299985 A JP2000299985 A JP 2000299985A
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power supply
supply circuit
circuit
voltage
switch
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Akiyuki Komatsu
明幸 小松
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小電力電源に好適する、簡素な構成で高い効
率を有する小型の電源回路を提供する。 【解決手段】 交流電源1からの入力交流電圧を整流す
る整流ダイオード5、6からなる整流回路、及び交流電
源1と整流回路との間に直列に接続したコンデンサ2を
有し、コンデンサ2の充放電電流で電力を供給する。ま
た、抵抗3及びコイル4をコンデンサ2に直列に接続
し、交流電源1のサージノイズを防止する。
(57) [Problem] To provide a small-sized power supply circuit having a high efficiency with a simple configuration, which is suitable for a low power supply. SOLUTION: A rectifier circuit comprising rectifier diodes 5 and 6 for rectifying an input AC voltage from an AC power supply 1, and a capacitor 2 connected in series between the AC power supply 1 and the rectifier circuit. Power is supplied by the discharge current. Further, the resistor 3 and the coil 4 are connected in series to the capacitor 2 to prevent surge noise of the AC power supply 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、小型で高い効率を
有する電源回路に関し、特に、小型の制御機器等の制御
回路に好適な電源回路、及び運転電力を供給する主電源
回路と制御回路用等に電力を供給する副電源回路とを有
する電源装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply circuit having a small size and high efficiency, and more particularly to a power supply circuit suitable for a control circuit of a small control device and the like, and a main power supply circuit for supplying operating power and a control circuit. And a sub power supply circuit for supplying power to the power supply device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、マイクロコンピュータの普及にと
もない、種々の電気機器にマイクロコンピュータを搭載
してその運転を制御することが広く行われている。従っ
て、運転電力を供給する主電源回路と、これに並列に接
続した低電圧小電力の制御回路用の副電源回路とを有す
る電気機器が増加している。
2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of microcomputers, it has been widely practiced to mount microcomputers on various electric devices and control the operation thereof. Accordingly, electric appliances having a main power supply circuit for supplying operating power and a sub-power supply circuit for a low-voltage and low-power control circuit connected in parallel to the main power supply circuit are increasing.

【0003】小型の制御機器や副電源回路等に用いられ
る従来の電源回路について、図8の回路図を参照しつつ
説明する。図8において、電圧変換トランス32の1次
巻線は、商用周波数の交流電源31に接続されている。
電圧変換トランス32の2次巻線は、整流ブリッジ回路
33の両入力端子間に接続されている。整流ブリッジ回
路33の両出力端子間には、平滑コンデンサ34が接続
されている。平滑コンデンサ34には、電圧安定化回路
35を介して出力電圧安定化用のコンデンサ36が並列
に接続されている。出力電圧安定化用のコンデンサ36
に負荷37が並列に接続されている。この電源回路によ
り、交流電源1の交流電圧は、トランス32により低圧
の交流電圧に変換され、整流回路33で整流され、平滑
コンデンサ34により平滑され、電圧安定化回路を通し
て負荷37に供給される。
A conventional power supply circuit used for a small control device, a sub power supply circuit and the like will be described with reference to a circuit diagram of FIG. In FIG. 8, the primary winding of the voltage conversion transformer 32 is connected to an AC power supply 31 of a commercial frequency.
The secondary winding of the voltage conversion transformer 32 is connected between both input terminals of the rectifier bridge circuit 33. A smoothing capacitor 34 is connected between both output terminals of the rectifying bridge circuit 33. An output voltage stabilizing capacitor 36 is connected in parallel to the smoothing capacitor 34 via a voltage stabilizing circuit 35. Capacitor 36 for stabilizing output voltage
The load 37 is connected in parallel. With this power supply circuit, the AC voltage of the AC power supply 1 is converted into a low-voltage AC voltage by the transformer 32, rectified by the rectifier circuit 33, smoothed by the smoothing capacitor 34, and supplied to the load 37 through the voltage stabilizing circuit.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】交流電源31の周波数
は50Hzまたは60Hzでかつ電圧は100V以上で
ある。これに対して小型の制御機器である負荷の所要電
圧は数Vと低いため、その低い電圧を得るための降圧用
トランスでは1次巻線と2次巻線の巻数比を大きくする
必要がある。したがって必然的にトランスの1次巻線の
巻回数を多くする必要がある。さらに、安全規格による
巻線間や入出力端子間の耐電圧の安全距離を確保する必
要もあり、そのこともトランス32を大型にするという
問題があった。また、トランスをできるだけ小さくする
ために、巻線の線径を小さくすると、巻線抵抗が高くな
り安定性は低くなる。出力電圧を安定化しようとする
と、電圧安定化回路35の損失が増加し、発熱は大きく
なる。その結果、従来の電源回路は、必要とされる負荷
への供給電力が低いにも拘わらず発熱が多いという問題
があった。
The frequency of the AC power supply 31 is 50 Hz or 60 Hz, and the voltage is 100 V or more. On the other hand, since the required voltage of the load, which is a small control device, is as low as several volts, it is necessary to increase the turns ratio between the primary winding and the secondary winding in the step-down transformer for obtaining the low voltage. . Therefore, it is necessary to increase the number of turns of the primary winding of the transformer. Further, it is necessary to ensure a safe distance of withstand voltage between the windings and between the input and output terminals according to the safety standard, which also has a problem that the transformer 32 becomes large. In addition, if the wire diameter of the winding is reduced in order to make the transformer as small as possible, the winding resistance increases and the stability decreases. When trying to stabilize the output voltage, the loss of the voltage stabilizing circuit 35 increases, and the heat generation increases. As a result, the conventional power supply circuit has a problem that a large amount of heat is generated in spite of a low power supply to a required load.

【0005】一方、この種の電源回路として、小型のス
イッチング電源装置を用いることがある。トランスを小
型化するためにスイッチング周波数を高くすると、スイ
ッチング損失が大きくなり高い効率の電源回路を実現で
きないという問題があった。また、運転時間に比べ待機
時間の長い電気機器、例えば、リモートコントロール回
路を有する家庭用のエアコン等の副電源回路として、上
述した従来の電源回路を使用する場合、効率が悪いため
待機時間における消費電力を省電力化できないという問
題があった。
On the other hand, a small-sized switching power supply is sometimes used as this kind of power supply circuit. If the switching frequency is increased to reduce the size of the transformer, there is a problem that the switching loss increases and a power supply circuit with high efficiency cannot be realized. Further, when the above-described conventional power supply circuit is used as an electric device having a longer standby time than the operation time, for example, as a sub power supply circuit for a home air conditioner having a remote control circuit, the efficiency during the standby time is low due to poor efficiency. There is a problem that power cannot be saved.

【0006】本発明は、低出力電源に好適な小型で高い
効率を有する電源回路を提供することを目的とする。本
発明の別の目的は、運転電力を供給する主電源回路と、
主電源回路と並列に接続した制御回路用やスタンバイ用
の小電力を供給する小型で高い効率を有する副電源回路
とを備えた電源装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a small and highly efficient power supply circuit suitable for a low output power supply. Another object of the present invention is to provide a main power supply circuit for supplying operating power,
It is an object of the present invention to provide a power supply device including a main power supply circuit and a small and highly efficient sub-power supply circuit for supplying a small power for a control circuit and a standby power supply connected in parallel.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明による電源回路
は、交流電源からの入力電圧を整流して直流電圧に変換
する整流回路、及び前記交流電源と整流回路との間に、
直列に接続したコンデンサを有することを特徴とする。
この電源回路によれば、トランスを使用していないた
め、トランスのコイルやコアで損失される電力の発生が
無い。また、コンデンサの充放電電流で電力を供給でき
る。従って、小電力を高い効率で供給できる小型の電源
回路を実現できる。
A power supply circuit according to the present invention comprises: a rectifier circuit for rectifying an input voltage from an AC power supply to convert the input voltage to a DC voltage;
It is characterized by having a capacitor connected in series.
According to this power supply circuit, since no transformer is used, no power is lost in the transformer coil or core. Further, power can be supplied by charging / discharging current of the capacitor. Therefore, a small power supply circuit that can supply small power with high efficiency can be realized.

【0008】また、この電源回路においては、出力回路
に接続した電圧クランプ手段を有するのが望ましい。ま
た、前記整流回路を構成する少なくとも1つの整流素子
に並列に接続したスイッチ手段、及び出力電圧が予め定
められた値以上に上昇すると、前記スイッチ手段をオン
にし、出力電圧が前記値以下に低下すると、前記スイッ
チ手段をオフにするスイッチ制御手段を有するのが望ま
しい。さらに、前記スイッチ手段のオンオフを前記交流
電源の周波数に等しく、かつ所定の位相差をもって行う
スイッチ制御手段を有するのが望ましい。さらに、前記
整流回路を構成する整流素子に定電圧ダイオードを用い
るのが好ましい。この構成の電源回路によれば、電圧安
定化回路が不要となり、電圧安定化回路の損失による発
熱を大幅に減少させた小電力を高い効率で供給できる小
型の定電圧の電源回路が実現できる。
In this power supply circuit, it is desirable to have voltage clamp means connected to the output circuit. A switch connected in parallel to at least one rectifying element constituting the rectifier circuit; and, when the output voltage rises above a predetermined value, the switch is turned on, and the output voltage falls below the value. Then, it is desirable to have switch control means for turning off the switch means. Further, it is desirable to have switch control means for turning on and off the switch means at a frequency equal to the frequency of the AC power supply and with a predetermined phase difference. Further, it is preferable to use a constant voltage diode as a rectifying element constituting the rectifying circuit. According to the power supply circuit having this configuration, a voltage stabilization circuit is not required, and a small-sized constant-voltage power supply circuit capable of supplying small electric power with high efficiency with greatly reduced heat generation due to loss of the voltage stabilization circuit can be realized.

【0009】さらに、前記スイッチ制御手段は、出力電
圧をデジタルデータに変換するAD変換器と、前記デジ
タルデータと予め定められた電圧と比較し前記スイッチ
手段をオンオフする制御信号を出力する比較器と、を有
するのが好ましい。この構成の電源回路によれば、出力
電圧制御のアナログ制御が不要となり、制御回路に使用
するマイクロコンピュータを使用して電圧制御ができ
る。また、前記交流電源のサージノイズを防止する手段
として、前記コンデンサに抵抗もしくはコイルまたは両
者を直列に接続するのが望ましい。さらに、出力電圧の
異常な電圧上昇を防止する過電圧保護回路を有するのが
望ましい。
Further, the switch control means includes an AD converter for converting an output voltage into digital data, and a comparator for comparing the digital data with a predetermined voltage and outputting a control signal for turning on and off the switch means. Is preferable. According to the power supply circuit having this configuration, analog control of output voltage control becomes unnecessary, and voltage control can be performed using a microcomputer used for the control circuit. As means for preventing surge noise of the AC power supply, it is desirable to connect a resistor or a coil or both in series to the capacitor. Further, it is desirable to have an overvoltage protection circuit for preventing an abnormal increase in the output voltage.

【0010】本発明による電源装置は、電気機器に運転
電力を供給する主電源回路と、主電源回路に並列に接続
した制御回路用、またはバックアップ用やスタンバイ用
の副電源回路とを有する電源装置において、副電源回路
として、本発明の電源回路を用いたことを特徴とする。
また、前記主電源回路の動作時に、前記副電源回路の動
作を停止させるのが望ましい。この電源装置によれば、
主電源回路が動作した場合に、主電源回路から運転用電
力を、副電源回路から制御回路用の小電力をそれぞれ高
い効率で供給することができる。さらに、主電源回路が
動作しない待機時間における省電力化を達成できる。ま
た、副電源回路をバックアップ用の電力を供給する電源
回路として用いる場合、主電源回路が動作した場合に不
要となる副電源回路の動作を停止することで不要な電力
消費を防止できる。
A power supply according to the present invention has a main power supply circuit for supplying operating power to electric equipment, and a sub-power supply circuit for a control circuit connected in parallel with the main power supply circuit or for backup or standby. Wherein the power supply circuit of the present invention is used as a sub power supply circuit.
In addition, it is preferable that the operation of the sub power supply circuit is stopped when the main power supply circuit operates. According to this power supply,
When the main power supply circuit operates, the operating power can be supplied from the main power supply circuit and the small power for the control circuit can be supplied from the sub power supply circuit with high efficiency. Further, power saving can be achieved during a standby time during which the main power supply circuit does not operate. Further, when the sub power supply circuit is used as a power supply circuit for supplying backup power, unnecessary power consumption can be prevented by stopping the operation of the sub power supply circuit which becomes unnecessary when the main power supply circuit operates.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の電源回路及びそれ
を用いた電源装置の好適な実施例について図1ないし図
7を参照しつつ説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of a power supply circuit and a power supply device using the same according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0012】《実施例1》本発明の実施例1の電源回路
について図1を参照しつつ説明する。図1は、本発明の
実施例1の電源回路の回路図である。図1において、商
用周波数の交流電源1の両端子は、ノイズ対策用の抵抗
3と、コイル4と、コンデンサ2と、整流ダイオード5
との直列接続体に接続されている。整流ダイオード5に
並列に整流ダイオード6と平滑コンデンサ7との直列接
続体が接続されている。平滑コンデンサ7に並列に負荷
17が接続されている。なお、抵抗3の値及びコイル4
の商用周波数におけるインピーダンス値は、コンデンサ
2の商用周波数におけるインピーダンス値に対して十分
低く設定されている。また、平滑コンデンサ7の容量は
出力電圧のリップル電圧が充分低くなるような値に設定
されている。
Embodiment 1 A power supply circuit according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a circuit diagram of a power supply circuit according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, both terminals of a commercial frequency AC power supply 1 include a resistor 3 for noise suppression, a coil 4, a capacitor 2, and a rectifier diode 5.
Connected in series. A series connection of a rectifier diode 6 and a smoothing capacitor 7 is connected in parallel with the rectifier diode 5. A load 17 is connected in parallel with the smoothing capacitor 7. The value of the resistor 3 and the value of the coil 4
Is set sufficiently lower than the impedance value of the capacitor 2 at the commercial frequency. Further, the capacitance of the smoothing capacitor 7 is set to a value such that the ripple voltage of the output voltage becomes sufficiently low.

【0013】この実施例1の電源回路において、出力電
圧が入力電圧に比較して充分低い場合には、抵抗3の値
は十分低いのでこれを無視すると、コンデンサ2に流れ
る電流Iは式(1)で与えられる。ここで、Cはコンデ
ンサ2の容量を示し、V(p-p )は入力電圧の最大値と最
小値間の電圧を示し、Fは交流電源の周波数を示す。
In the power supply circuit of the first embodiment, when the output voltage is sufficiently lower than the input voltage, the value of the resistor 3 is sufficiently low. ). Here, C indicates the capacitance of the capacitor 2, V (pp ) indicates a voltage between the maximum value and the minimum value of the input voltage, and F indicates the frequency of the AC power supply.

【0014】I=C×V(p-p)×F ・・・(1)I = C × V (pp) × F (1)

【0015】このように、コンデンサ2に流れる電流I
は抵抗成分に影響されない。従って、電圧変換のための
発熱はなくなり、電源回路としても抵抗3及びコイル4
のインピーダンス値は十分低いため発熱による損失は極
めて少なくなる。なお、整流回路の構成は整流ダイオー
ド5、6により構成した例で説明したが、ブリッジ回路
でもよいのはいうまでもない。ブリッジ回路の場合は、
電流を2倍とすることができる。また、整流ダイオード
の極性を逆にした負電圧の整流回路でも同様に動作す
る。なお、抵抗3とコイル4とはノイズ対策用のもので
あり、本発明の電源回路の動作には直接関与しない。
As described above, the current I flowing through the capacitor 2
Is not affected by the resistance component. Therefore, no heat is generated for voltage conversion, and the resistor 3 and the coil 4 are used as a power supply circuit.
Has a sufficiently low impedance value, the loss due to heat generation is extremely small. Although the configuration of the rectifier circuit has been described as an example configured with the rectifier diodes 5 and 6, it goes without saying that a bridge circuit may be used. In the case of a bridge circuit,
The current can be doubled. Also, a rectifier circuit of a negative voltage in which the polarity of the rectifier diode is reversed operates in the same manner. Note that the resistor 3 and the coil 4 are for noise suppression and do not directly participate in the operation of the power supply circuit of the present invention.

【0016】《実施例2》本発明の実施例2の電源回路
について図2を参照しつつ説明する。図2は、本発明の
実施例2の電源回路の回路図である。図2に示すよう
に、この実施例2の電源回路は、電圧クランプ手段とし
て実施例1の電源回路の負荷17に並列に定電圧ダイオ
ード8を付加したものである。実施例1の電源回路で
は、交流電源1の電圧、周波数及び負荷電流の値により
出力電圧は変化する。しかし、実施例2の電源回路で
は、定電圧ダイオード8により上述した変化を吸収でき
るので、負荷17に安定した電圧を供給できる。この実
施例2の電源回路は、電圧クランプ手段として負荷17
に並列に定電圧ダイオード8を接続した例について説明
した。しかし、電圧クランプ手段を整流回路を構成する
整流ダイオード5、6の少なくとも一方を定電圧ダイオ
ードとしても同様の効果が得られる。
Embodiment 2 A power supply circuit according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a circuit diagram of a power supply circuit according to Embodiment 2 of the present invention. As shown in FIG. 2, the power supply circuit of the second embodiment has a configuration in which a constant voltage diode 8 is added in parallel to a load 17 of the power supply circuit of the first embodiment as voltage clamping means. In the power supply circuit of the first embodiment, the output voltage changes according to the voltage, frequency, and load current value of the AC power supply 1. However, in the power supply circuit according to the second embodiment, since the above-described change can be absorbed by the constant voltage diode 8, a stable voltage can be supplied to the load 17. The power supply circuit according to the second embodiment includes a load 17 as a voltage clamping unit.
The example in which the constant voltage diode 8 is connected in parallel to the above has been described. However, the same effect can be obtained even if at least one of the rectifier diodes 5 and 6 constituting the rectifier circuit is a constant voltage diode as the voltage clamp means.

【0017】《実施例3》本発明の実施例3の電源回路
について図3を参照しつつ説明する。図3は、実施例3
の電源回路の回路図である。実施例3の電源回路は、実
施例2の電源回路に予め定められた出力電圧になるよう
に制御する回路を付加したものである。従って、実施例
2と同一部分には同一参照符号を付して説明を省略す
る。図3に示すように、予め設定された電圧を発生する
基準電圧源11と出力電圧との差を誤差増幅器10で増
幅し、スイッチングトランジスタ9をオンオフする制御
信号を出力する。出力電圧が基準電圧より高い場合は、
整流ダイオード5に並列に接続したスイッチングトラン
ジスタ9をオンとして電力の供給を停止させる。出力電
圧が基準電圧より低い場合は、スイッチングトランジス
タ9をオフとして電力を供給する。このときの発熱量P
は、式(2)で表される。ここで、Iはコンデンサ2を
流れる電流を示し、Rはスイッチングトランジスタ9の
オン抵抗を示す。
Embodiment 3 A power supply circuit according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows the third embodiment.
3 is a circuit diagram of a power supply circuit of FIG. The power supply circuit of the third embodiment is obtained by adding a circuit for controlling the output voltage to a predetermined output voltage to the power supply circuit of the second embodiment. Therefore, the same portions as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description is omitted. As shown in FIG. 3, a difference between a reference voltage source 11 that generates a preset voltage and an output voltage is amplified by an error amplifier 10 and a control signal for turning on and off a switching transistor 9 is output. If the output voltage is higher than the reference voltage,
The switching transistor 9 connected in parallel with the rectifier diode 5 is turned on to stop supplying power. When the output voltage is lower than the reference voltage, the switching transistor 9 is turned off to supply power. Heat value P at this time
Is represented by equation (2). Here, I indicates the current flowing through the capacitor 2, and R indicates the on-resistance of the switching transistor 9.

【0018】P=I×I×R ・・・(2)P = I × I × R (2)

【0019】また、この実施例3の電源回路は、スイッ
チングトランジスタ9のオンオフ駆動を誤差増幅器10
の出力で行う例について説明した。しかし、予め設定す
る電圧を2つのコンパレータによって設定してもよい。
また、ヒステリシスを持ったコンパレータによって実現
することもできる。誤差増幅器10をコンパレータとす
ることにより、スイッチングトランジスタ9のスイッチ
ング動作をアナログ動作とせずオンオフ動作とすること
で、オン抵抗Rを充分低くすることができ、発熱を極め
て小さくすることができる。
The power supply circuit according to the third embodiment controls the on / off driving of the switching transistor 9 by the error amplifier 10.
The example in which the output is performed has been described. However, a preset voltage may be set by two comparators.
It can also be realized by a comparator having hysteresis. By using the error amplifier 10 as a comparator, the switching operation of the switching transistor 9 is not an analog operation but an on-off operation, so that the on-resistance R can be sufficiently reduced and heat generation can be extremely reduced.

【0020】実施例2の電源回路は、定電圧ダイオード
8の発熱による損失が発生するが、実施例3の電源回路
によれば、定電圧ダイオード15に過大な電圧が印加さ
れないため、定電圧ダイオード15の発熱は少ない。従
って、より損失の少ない電源回路を実現できる。この実
施例3の電源回路により、出力電圧5V、出力電流5m
Aの電源回路を試作した結果、交流電源の入力電圧や周
波数に無関係に、90%以上の効率を有する電源回路を
実現できた。
In the power supply circuit according to the second embodiment, the heat generated by the constant voltage diode 8 causes a loss. However, according to the power supply circuit according to the third embodiment, since an excessive voltage is not applied to the constant voltage diode 15, 15 generates less heat. Therefore, a power supply circuit with less loss can be realized. With the power supply circuit of the third embodiment, the output voltage is 5 V and the output current is 5 m
As a result of trial production of the power supply circuit A, a power supply circuit having an efficiency of 90% or more was realized irrespective of the input voltage and frequency of the AC power supply.

【0021】《実施例4》本発明の実施例4の電源回路
について図4を参照しつつ説明する。図4は、実施例4
の電源回路の回路図である。実施例4の電源回路は、実
施例3の電源回路に同期信号検出器12及び同期回路1
3を追加すると共に、整流ダイオード6と並列にスイッ
チングトランジスタ14を追加したものである。従っ
て、実施例3と同一部分には同一参照符号を付して説明
を省略する。図4において、同期信号検出回路12は、
交流電源1の周波数に同期した同期信号を同期回路13
に出力する。同期回路13は、誤差増幅器10の出力す
るスイッチングトランジスタ9、14のオンオフ駆動信
号を前記同期信号に対し発熱を最小にする位相差でスイ
ッチングトランジスタ9、14に出力する。実施例4の
電源回路によれば、スイッチングトランジスタ9、14
のオンオフ駆動による発熱を最小限に抑えることができ
る。従って、より一層の損失低減ができる。
Embodiment 4 A power supply circuit according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows the fourth embodiment.
3 is a circuit diagram of a power supply circuit of FIG. The power supply circuit of the fourth embodiment is different from the power supply circuit of the third embodiment in that the synchronization signal detector 12 and the synchronization circuit 1
3, and a switching transistor 14 is added in parallel with the rectifier diode 6. Therefore, the same portions as those of the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description is omitted. In FIG. 4, the synchronization signal detection circuit 12
A synchronizing signal synchronized with the frequency of the AC power
Output to The synchronization circuit 13 outputs on / off drive signals for the switching transistors 9 and 14 output from the error amplifier 10 to the switching transistors 9 and 14 with a phase difference that minimizes heat generation with respect to the synchronization signal. According to the power supply circuit of the fourth embodiment, the switching transistors 9 and 14
, The heat generated by the on / off driving of the device can be minimized. Therefore, the loss can be further reduced.

【0022】実施例4の別の実施形態の電源回路につい
て図5を参照して説明する。図5は、実施例4の別の実
施形態の電源回路の回路図である。図5に示すように、
実施例4の別の実施形態の電源回路は、一方のスイッチ
ングトランジスタ14を使用せず、同期信号検出回路1
2の入力部を電力供給用のコンデンサ2とダイオード5
との接続部に接続したものである。この電源回路におい
ても、上述した実施例4の電源回路と同様に、スイッチ
ングトランジスタ9のオンオフ駆動信号を前記同期信号
に対し発熱を最小にする位相差で出力することができ
る。
A power supply circuit according to another embodiment of the fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a circuit diagram of a power supply circuit according to another embodiment of the fourth embodiment. As shown in FIG.
The power supply circuit according to another embodiment of the fourth embodiment does not use one of the switching transistors 14 and uses the synchronization signal detection circuit 1
2 is connected to a power supply capacitor 2 and a diode 5
Connected to the connection section. In this power supply circuit, similarly to the power supply circuit of the fourth embodiment, the on / off drive signal of the switching transistor 9 can be output with a phase difference that minimizes heat generation with respect to the synchronization signal.

【0023】《実施例5》本発明の実施例5の電源回路
について図6を参照しつつ説明する。図6は、実施例5
の電源回路の回路図である。実施例5の電源回路は、実
施例4の電源回路のスイッチングトランジスタのオンオ
フを制御するスイッチ制御手段としてAD変換器16と
コンパレータ10aとを使用するものである。従って、
実施例4と同一部分には同一参照符号を付して説明を省
略する。図6において、実施例4の誤差増幅器10に替
えてコンパレータ10aを使用し、出力回路に並列に接
続したAD変換器16の出力をコンパレータ10aに入
力するものである。AD変換器16によりデジタルデー
タに変換された出力電圧値と予め定められた基準電圧と
をコンパレータ10aで比較し、このコンパレータ10
aの出力信号によりスイッチングトランジスタ9、14
のオンオフを制御する。
Embodiment 5 A power supply circuit according to Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a fifth embodiment.
3 is a circuit diagram of a power supply circuit of FIG. The power supply circuit according to the fifth embodiment uses the AD converter 16 and the comparator 10a as switch control means for controlling on / off of the switching transistor of the power supply circuit according to the fourth embodiment. Therefore,
The same parts as those in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description is omitted. In FIG. 6, a comparator 10a is used instead of the error amplifier 10 of the fourth embodiment, and the output of the AD converter 16 connected in parallel to the output circuit is input to the comparator 10a. The output voltage value converted into digital data by the AD converter 16 is compared with a predetermined reference voltage by a comparator 10a.
a, the switching transistors 9 and 14
On and off.

【0024】マイクロコンピュータを用いた制御機器の
電源として使用する場合、この実施例5の電源回路によ
れば、アナログ制御が不要で、かつ上述したように電源
電圧制御が簡単にできる。このため、電源電圧制御がマ
イクロプロセッサの負担にならない。その結果、1個の
マイクロプロセッサで電源電圧の制御を含めた装置全体
の制御が可能となり、少ない部品点数で高い信頼性を有
する低消費電力の高性能電源を実現することができる。
When used as a power supply for a control device using a microcomputer, the power supply circuit according to the fifth embodiment does not require analog control and can easily perform power supply voltage control as described above. For this reason, power supply voltage control does not burden the microprocessor. As a result, control of the entire apparatus including control of the power supply voltage can be performed by one microprocessor, and a high-performance power supply with low power consumption and high reliability can be realized with a small number of components.

【0025】《実施例6》本発明の実施例6の電源装置
について図7を参照しつつ説明する。図7は、実施例6
の電源装置の回路図である。ここで、実施例6の電源装
置において、副電源回路22として前述した実施例2の
電源回路を用いている。従って、実施例2と同一部分に
は同一参照符号を付して説明は省略する。図7におい
て、実施例6の電源装置は、大電力の主負荷18に運転
用の電力を供給する商用交流電源19の主電源回路20
と、主電源回路20に並列に接続した、主負荷18の運
転を制御する制御回路21に電力を供給する副電源回路
22とを有している。制御回路21は、マイクロコンピ
ュータ、メモリ、またはリモコン受信回路及び液晶表示
装置等から構成されており、その消費電力は数Wであ
る。しかし、主スイッチ23をオフとし主負荷18の運
転が停止した場合にも、メモリ、リモコン受信回路及び
表示装置等の制御回路21には、副電源回路22より常
にバックアップ電力を供給している。
Embodiment 6 A power supply according to Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows Embodiment 6.
FIG. 3 is a circuit diagram of the power supply device of FIG. Here, in the power supply device according to the sixth embodiment, the power supply circuit according to the second embodiment described above is used as the sub power supply circuit 22. Therefore, the same parts as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description is omitted. In FIG. 7, the power supply device according to the sixth embodiment includes a main power supply circuit 20 of a commercial AC power supply 19 that supplies operation power to a high-power main load 18.
And a sub power supply circuit 22 connected in parallel to the main power supply circuit 20 and supplying power to a control circuit 21 for controlling the operation of the main load 18. The control circuit 21 includes a microcomputer, a memory, or a remote control receiving circuit, a liquid crystal display device, and the like, and its power consumption is several watts. However, even when the main switch 23 is turned off and the operation of the main load 18 is stopped, the backup power is always supplied from the sub power supply circuit 22 to the control circuit 21 such as the memory, the remote control receiving circuit, and the display device.

【0026】例えば、実施例6の電源装置において副電
源回路の効率が90%で、500Wの主負荷18の運転
時間が1日2時間、24時間動作するマイクロコンピュ
ータや表示装置等の制御回路21の消費電力が0.09
Wとすると、1日でこの電源装置は、1002.4Wh
の電力を消費することになる。従来の電源回路を副電源
回路として使用した場合、従来のトランスを用いた電源
回路の消費電力が0.9Wとすると、消費電力は102
4Wとなり、ほぼ1日で20Whの省電力化が達成でき
ることとなる。
For example, in the power supply device according to the sixth embodiment, the efficiency of the sub power supply circuit is 90%, and the operation time of the 500 W main load 18 is 2 hours a day, 24 hours a day. Consumes 0.09
W, this power supply in one day is 1002.4Wh
Of power. When a conventional power supply circuit is used as a sub-power supply circuit, if the power consumption of a power supply circuit using a conventional transformer is 0.9 W, the power consumption is 102 W
4 W, which means that power saving of 20 Wh can be achieved in almost one day.

【0027】以上説明したように、本発明によれば、小
型で高い効率の小電力用電源を提供できる。従って、運
転用電力を供給する主電源回路と、制御回路用やバック
アップ用の小電力の副電源回路とを有する電源装置に、
副電源回路として本発明の電源回路を使用することによ
り消費電力を低減できる。例えば、エアコン等の制御回
路用の電源装置として、本発明の電源回路を副電源回路
として用いる場合は、運転時には主電源回路から制御回
路電力も供給し、待機時に副電源回路として本発明の電
源回路を使用する。その結果、運転時に比べて待機時の
時間が長いエアコンにおいては大幅な低消費電力化が実
現できる。また、バックアップ用の副電源回路として本
発明の電源回路を使用する場合、主電源回路の動作時に
は不要となる副電源回路の動作を停止するようにすれ
ば、さらに電力消費を少なくすることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a small, high-efficiency, low-power power supply. Therefore, a power supply device having a main power supply circuit for supplying operating power, and a low-power sub-power supply circuit for a control circuit and a backup,
Power consumption can be reduced by using the power supply circuit of the present invention as a sub power supply circuit. For example, when the power supply circuit of the present invention is used as a sub power supply circuit as a power supply device for a control circuit of an air conditioner or the like, the control circuit power is also supplied from the main power supply circuit during operation, and the power supply of the present invention is used as a sub power supply circuit during standby. Use a circuit. As a result, in an air conditioner in which the standby time is longer than in the operation, the power consumption can be significantly reduced. Further, when the power supply circuit of the present invention is used as a backup auxiliary power supply circuit, power consumption can be further reduced by stopping the operation of an unnecessary auxiliary power supply circuit when the main power supply circuit operates. .

【0028】[0028]

【発明の効果】以上、実施例について詳細に説明したと
ころから明らかなように、本発明は次の効果を有する。
すなわち、本発明の電源回路によれば、整流回路と交流
電源との間にコンデンサを直列に挿入することで、コン
デンサの充放電電流で電力を供給することのできる小型
でかつ高い効率の小電力電源を提供できる。出力電圧を
安定にする場合には、定電圧ダイオードを使用してもよ
いが、スイッチングトランジスタを用いて整流回路に電
源供給をオンオフすることにより、より高い効率で安定
した出力電圧を供給できる電源回路を提供できる。この
電源回路を副電源回路として用いた電源装置によれば、
広い範囲の電気機器に使用可能で、主電源回路の停止す
る待機時間の長い電気機器における省エネルギーが実現
できるという大きな効果が得られる。
As is apparent from the detailed description of the embodiments, the present invention has the following effects.
That is, according to the power supply circuit of the present invention, by inserting a capacitor in series between the rectifier circuit and the AC power supply, a small and high-efficiency small power supply that can supply power with a charge / discharge current of the capacitor. Can provide power. To stabilize the output voltage, a constant voltage diode may be used.However, a power supply circuit that can supply a stable output voltage with higher efficiency by turning on and off the power supply to the rectifier circuit using a switching transistor Can be provided. According to the power supply device using this power supply circuit as a sub power supply circuit,
A great effect is obtained in that it can be used for a wide range of electrical equipment and can achieve energy saving in electrical equipment that has a long standby time during which the main power supply circuit stops.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1の電源回路の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a power supply circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例2の電源回路の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a power supply circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例3の電源回路の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a power supply circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例4の電源回路の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a power supply circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例4の別の実施形態の電源回路の
回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of a power supply circuit according to another embodiment of Example 4 of the present invention.

【図6】本発明の実施例5の電源回路の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a power supply circuit according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例6の電源装置の回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram of a power supply device according to Embodiment 6 of the present invention.

【図8】従来の電源回路の回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram of a conventional power supply circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、19 交流電源 2 コンデンサ 3 抵抗 4 コイル 5、6 整流ダイオード 7 平滑コンデンサ 8 定電圧ダイオード 9、14 スイッチングトランジスタ 10 誤差増幅器 10a コンパレータ 11 基準電圧源 12 同期信号検出器 13 同期回路 15 保護用定電圧ダイオード 16 AD変換器 17 負荷 18 主負荷 20 主電源回路 21 制御回路 22 副電源回路 23 主スイッチ 1, 19 AC power supply 2 Capacitor 3 Resistor 4 Coil 5, 6 Rectifier diode 7 Smoothing capacitor 8 Constant voltage diode 9, 14 Switching transistor 10 Error amplifier 10a Comparator 11 Reference voltage source 12 Synchronous signal detector 13 Synchronous circuit 15 Protection constant voltage Diode 16 AD converter 17 Load 18 Main load 20 Main power supply circuit 21 Control circuit 22 Sub power supply circuit 23 Main switch

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電源からの入力電圧を整流して直流
電圧に変換する整流回路、及び前記交流電源と整流回路
との間に、直列に接続したコンデンサを有することを特
徴とする電源回路。
1. A power supply circuit comprising: a rectifier circuit for rectifying an input voltage from an AC power supply to convert the input voltage to a DC voltage; and a capacitor connected in series between the AC power supply and the rectifier circuit.
【請求項2】 出力回路に接続した電圧クランプ手段を
有することを特徴とする請求項1記載の電源回路。
2. The power supply circuit according to claim 1, further comprising voltage clamp means connected to the output circuit.
【請求項3】 前記整流回路を構成する少なくとも1つ
の整流素子に並列に接続したスイッチ手段、及び出力電
圧が予め定められた値以上に上昇すると前記スイッチ手
段をオンにし、出力電圧が前記値以下に低下すると前記
スイッチ手段をオフにするスイッチ制御手段を有するこ
とを特徴とする請求項1記載の電源回路。
3. A switch connected in parallel to at least one rectifier element constituting the rectifier circuit, and when the output voltage rises above a predetermined value, the switch is turned on, and the output voltage falls below the value. 2. The power supply circuit according to claim 1, further comprising switch control means for turning off said switch means when the power supply voltage drops to a value below.
【請求項4】 前記スイッチ手段のオンオフを前記交流
電源の周波数に等しく、かつ所定の位相差をもって行う
スイッチ駆動手段を有することを特徴とする請求項3記
載の電源回路。
4. The power supply circuit according to claim 3, further comprising switch drive means for turning on and off the switch means at a frequency equal to the frequency of the AC power supply and with a predetermined phase difference.
【請求項5】 前記交流電源と前記コンデンサとの間
に、直列に接続した前記交流電源のサージノイズを防止
するノイズ防止手段を有することを特徴とする請求項1
記載の電源回路。
5. The apparatus according to claim 1, further comprising noise prevention means for preventing surge noise of the AC power supply connected in series between the AC power supply and the capacitor.
Power supply circuit as described.
【請求項6】 出力電圧の異常な電圧上昇を防止する過
電圧保護回路を出力部に接続したことを特徴とする請求
項1記載の電源回路。
6. The power supply circuit according to claim 1, wherein an overvoltage protection circuit for preventing an abnormal rise in the output voltage is connected to the output unit.
【請求項7】 前記整流回路を構成する整流素子が定電
圧ダイオードであることを特徴とする請求項1記載の電
源回路。
7. The power supply circuit according to claim 1, wherein the rectifier element forming the rectifier circuit is a constant voltage diode.
【請求項8】 前記スイッチ制御手段は、出力電圧をデ
ジタルデータに変換するAD変換器と、前記デジタルデ
ータを予め定めた電圧値と比較して、スイッチ手段をオ
ンオフする比較器とを有することを特徴とする請求項3
または4記載の電源回路。
8. The switch control means includes an AD converter for converting an output voltage into digital data, and a comparator for comparing the digital data with a predetermined voltage value to turn on / off the switch means. Claim 3
Or the power supply circuit according to 4.
【請求項9】 電気機器に電力を供給する主電源回路
と、 前記主電源回路に並列に接続した前記電気機器の制御回
路に電力を供給する副電源回路とを有する電源装置にお
いて、 副電源回路として請求項1ないし8のいずれか1項記載
の電源回路を用いたことを特徴とする電源装置。
9. A power supply device comprising: a main power supply circuit for supplying electric power to an electric device; and a sub power supply circuit for supplying electric power to a control circuit of the electric device connected in parallel to the main power supply circuit. A power supply device using the power supply circuit according to any one of claims 1 to 8.
【請求項10】 前記主電源回路の動作時に、前記副電
源回路の動作を停止させるようにしたことを特徴とする
請求項9記載の電源装置。
10. The power supply device according to claim 9, wherein the operation of the sub power supply circuit is stopped when the main power supply circuit operates.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005185082A (en) * 2003-11-27 2005-07-07 Daikin Ind Ltd Power converter
CN102620032A (en) * 2012-04-14 2012-08-01 宁波市镇海华泰电器厂 Electronic noiseless electromagnetic valve

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