JPH02219465A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、ＡＣ１００Ｖ系またはＡＣ２００■系の商
用交流電源電圧を整流する整流回路を備えた電源装置に
関する。

（ｂｌ従来の技術 一般に商用交流電源の電圧は８０Ｖ〜１３５Ｖの１００
Ｖ系と１８０Ｖ〜２６５■の２００Ｖ系とがある。この
ような商用交流電源を入力して直流電源回路を構成する
場合、ＡＣ１００Ｖ系とＡＣ２００Ｖ系とを別個に設計
するのが普通であるが、次に示すようにスイッチの切換
によっていずれの人力電源電圧にも対応するようにした
電源装置も用いられている。

第３図はその従来の電源装置の主要部を表す回路図であ
る。第３図においてＤ１〜Ｄ４はダイオードブリフジを
構成し、その出力端子間に直列に２つのコンデンサＣ１
，Ｃ２を接続し、ダイオードブリッジのダイオードＤ２
．Ｄ３の接続点とコンデンサＣ１，Ｃ２の接続点間にス
イッチＳｌを設けている。このスイッチＳ１がオフ状態
であればダイオードＤ１〜Ｄ４は通常のブリッジ整流を
行い、図中ａ点−ｂ点間に入力電源電圧の５倍以下の直
流電圧が得られる。スイッチＳ１がオン状態であればダ
イオードＤｉ、Ｄ４とコンデンサＣＩ、Ｃ２の作用によ
り倍電圧整流が行われ、ａ点−す点間に入力電源電圧の
２５倍以下の直流電圧が得られる。

したがって入力電源電圧がＡＣ１００Ｖ系のときスイッ
チＳ１をオンし、入力電源電圧がＡＣ２００■系のとき
Ｓｌをオフすれば、ａ点−ｂ点間に同一の直流電圧が得
られる。

トランス２の巻線Ｎ１には直列にスイッチングトランジ
スタＱｌが接続され、Ｑｌのオンオフ制御によりＮ１の
巻線電流を断続し、巻線Ｎ３に起電圧を発生させる。こ
のとき巻線Ｎｌの印加電圧は入力電源電圧がＡＣ１００
Ｖ系であってもＡＣ２００ｖ系であっても同一であるた
め、同じデユーティ比制御によって負荷供給電圧または
電流を制御することができる。

なお、巻線Ｎ２に接続されている回路はトライアックＱ
４の起動回路である。抵抗Ｒ１は入力電源の投入時に流
れる突入電流を防止する電流制限抵抗であり、Ｄ６．Ｒ
３，Ｃ３，Ｒ２からなるトライアック起動回路は入力電
源が投入されてから一定時間後にＣ４をターンオンさせ
て抵抗Ｒ１をバイパスさせることによりＲ１による電力
損失を低減させる。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題 前述した電源装置によれば、スイッチの切換によってＡ
Ｃ１００ｖ系とＡＣ２０ＯＶ系ノイずれにも対応するこ
とができるが、入力電源電圧の系統によってスイッチを
切換えなければならない。

特にこの切り換えを誤った場合には電源装置自体または
それに接続されている負荷回路が故障あるいは破損する
おそれがあった。

そこでこの発明では、入力電源電圧の系統に応じた手動
によるスイッチの切換を不要とし、その誤設定による危
険性を解消した電源装置を提供することを目的とする。

（ｄ１課題を解決するための手段 この発明は、ダイオードブリッジの出力端子間に直列に
２つのコンデンサを接続し、ダイオードブリッジの出力
端子以外のダイオード接続点と前記２つのコンデンサの
接続点間にスイッチ回路を設け、このスイッチ回路のオ
フ時にブリッジ整流を行い、前記スイッチ回路のオン時
に倍電圧整流を行う整流平滑回路を備えた電源装置にお
いて、前記スイッチ回路をトライアックより構成すると
ともに、入力電源電圧の大きさを検知する電源電圧検知
回路と、この電源電圧検知回路の出力信号を受けて入力
電源電圧がＡＣ１００Ｖ系であるとき前記トライアック
をオンし、入力電源電圧がＡＣ２００Ｖ系であるとき前
記トライアックをオフするトライアック制御回路を設け
たことを特徴としている。

（ｅ）作用 この発明の電源装置においては、整流平滑回路がダイオ
ードブリッジと２つのコンデンサからなり、トライアッ
クのオフ時に前記整流回路がブリ７ジ整流を行い、オン
時に倍電圧整流を行う。電源電圧検知回路は入力電源電
圧の大きさを検知しトライアック制御回路は電源電圧検
知回路の出力信号に応じて、入力電源電圧がＡＣ１００
Ｖ系であるとき前記トライアックをオンし、入力電源電
圧がＡＣ２００Ｖ系であるとき前記トライアックをオフ
する。これにより入力電源電圧がＡＣＩ００■系である
とき倍電圧整流が行われ、入力電源電圧がＡＣ２０ＯＶ
系であるときブリッジ整流が行われる。したがって整流
平滑回路からは常に一定範囲内の直流電圧が得られる。

（ｆｌ実施例 この発明の実施例である電源装置全体の回路図を第１図
に示し、そのうち電源電圧検知回路の例を第２図に示す
。

第１図においてダイオードＤ１〜Ｄ４はダイオードブリ
ッジ接続され、コンデンサＣ１，Ｃ２とともに整流平滑
回路を構成する。入力電源電圧はノイズフィルタ４を介
して前記ダイオ−・ドブリッジに人力され、ａ点−ｂ点
間に発生した直流電圧はトランス２の巻線Ｎ１とスイッ
チングトランジスタＱｌの直列回路に供給される。Ｑｌ
には図示しないスイッチング制御回路が接続されている
。

ダイオードＤ２．Ｄ３の接続点とコンデンサＣｌＣ２の
接続点間にはトライアックＱ３が接続されている。

電源電圧検知回路１は０点−ｅ点間の電圧がＡＣ１００
Ｖ系であるかＡＣ２０ＯＶ系であるかを検知する回路で
あり、ＡＣ１００Ｖ系のときｄ点を低電位にし、ＡＣ２
００Ｖ系のときｄ点を高電位にする。

トランス２０巻線Ｎ２にはダイオードＤ５．抵抗Ｒ７お
よびコンデンサＣ５からなる整流平滑回路が接続されて
いる。抵抗Ｒ６，トランジスタＱ２、抵抗Ｒ８，Ｒ５，
Ｒ４およびコンデンサＣ４は前記電源電圧検知回路１か
ら出力されるｄ点の信号によってトライアックＱ３を制
御するトライアック制御回路である。

抵抗Ｒ１は入力電源投入時の突入電流を制限する電流制
限抵抗、Ｃ４は入力電源を投入してから一定時間後にＲ
１をバイパスするトライアックである。遅延回路３はコ
ンデンサＣ５の充電電圧の立ち上がりから一定時間遅れ
て信号を出力する回路であり、抵抗Ｒ３，Ｒ２およびコ
ンデンサＣ３は遅延回路３の出力信号によってトライア
ックＱ４をターンオンさせる制御回路である。

第１図に示した電源装置の動作は次の通りである。

まず入力電源電圧が印加されたとき、トライアックＱ３
およびＣ４はともにオフ状態であり、Ｒ１、Ｄ１〜Ｄ４
を通してＣＩ、Ｃ２にブリッジ整流により充電が行われ
る。従ってＡＣ２００Ｖ系入力と同じ状態で起動され、
コンデンサＣ１，Ｃ２およびトランジスタＱ１に電圧ダ
メージを与えない、入力電源電圧がＡＣ１００Ｖ系であ
れば、その後ｄ点が低電位となってトランジスタＱ２が
オンする。これによりトライアックＱ３のゲート電位が
低下しＣ３がターンオンする。この状態でダイオードＤ
ｉ、Ｄ４とコンデンサＣ１，Ｃ２の作用により倍電圧整
流が行われ、ａ点−ｂ点間にＤＣ２２０〜２８５■の電
圧が発生する。入力電源電圧がＡＣ２００Ｖであればｄ
点が高電位となっｔＱ２がオフする。これによりトライ
アックＱ３がオフ状態のままとなって前述のブリッジ整
流を続け、ａ点−す点間に同じく約２２０〜２８５■の
電圧が発生する。なお、ＣＩ、Ｃ２の充電電圧が上昇し
たころに発生される遅延回路３の出力信号によりトライ
アックＱ４がターンオンしてＲ１をバイパスする。

次に電源電圧検知回路１の回路例とその動作について説
明する。第２図においてＤＩＯは整流ダイオード、ＲＩ
Ｏ，Ｒ１１は分圧抵抗、ＣＩＯは平滑コンデンサである
。０点−ｅ点間に印加される入力電源電圧に比例してコ
ンデンサＣＩＯの充電電圧が変化する。このＣ１０の充
電電圧は入力電源電圧がＡＣ１００Ｖ系のときツェナー
ダイオードＺＤＩのツェナー電圧を下回り、人力電源電
圧がＡＣ２０ＯＶ系のときＺＤＩのツェナー電圧を上回
るように回路定数を設定している。具体的にはＡＣ１０
０Ｖ系が８０〜１３５Ｖ、ＡＣ２００■系が、１８０〜
２６５■の範囲であるとして、その中間値１５８■をし
きい値としている。抵抗Ｒ１４，Ｒ１５およびコンデン
サＣ１ｌは充電回路を構成し、Ｃ１ｌの充電電圧がツェ
ナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧を上回ったときに
トランジスタＱｌｌがオンする。

第２図に示した電源電圧検知回路の動作は次の通りであ
る。

０点−ｅ点間の電圧が１５８Ｖ未満であればＺＤｌが導
通せずＱＩＯがオフ状態のままである。

したがってコンデンサＣ１ｌにはＣＩＯとほぼ同一電圧
が充電される。このときの充電時定数はＲ１０、Ｒ１４
，Ｒ１５およびＣ１ｌの値により定まる。Ｃ１ｌの充電
電圧がＺＤ２のツェナー電圧を上回ったときＱｌｌがオ
ンし、ｄ点の電位が低電位となる。これにより第１図に
基づいて説明したようにトランジスタＱ２がオンしトラ
イアックＱ３がターンオンする。

第２図において０点−ｅ点間の印加電圧が１５８Ｖ以上
であればＣＩＯの充電電圧がＺＤＩのツェナー電圧を上
回り、ＺＤｌが導通しＱＩＯがオンする。したがってＣ
１ｌの上昇しつつあった充電電圧がＱＩＯのオンにより
Ｒ１５−ＱＩＯの経路で放電される。これによりＣ１ｌ
の充電電圧が上昇することなく、ＺＤ２も導通せずＱｌ
ｌがオフ状態のままとなってｄ点が高電位を保つ。この
ことにより第１図に基づいて説明したようにトランジス
タＱ２およびトライアックＱ３はオフ状態のままとなる
。

この発明の実施例によればトライアックＱ３のアノード
側となる端子より負の電位を電源電圧検知回路で発生さ
せ、これをオンオフさせることによりトライアックＱ３
を作動させるようにしたため、部品点数が少なく、また
電位の異なった回路からの接続がなくなる。さらに、突
入電流防止用のトライアックＱ４の起動回路の一部（Ｄ
５．Ｒ７、Ｃ５）が共用できるため全体として部品点数
が削減され、小型化および低価格化が図れる。

なお、第１図に示した電源装置においては、ＡＣ１００
Ｖ系の入力電圧が印加されている場合、Ｃ３がオフ状態
であってもスイッチングトランジスタＱ１が発振動作す
るようにし、トランスのＮ２巻線に起電圧を発生させる
ようにしたが、トライアックＱ３がオフ状態で入力電源
電圧がＡＣＩ００■系であるときＱｌが発振動作しない
ように保護回路を設けた場合には、巻線Ｎ２に代えて別
のトランスを設け、その巻線から電圧を供給すればよい
。その他の方法としては、第１図に示したＲ６．Ｃ２お
よびＲ８を取り除き、ｄ点−ｆ点間を直接接続すること
によって第２図に示したトランジスタＱｌｌにより直接
トライアックＱ３を制御するようにしてもよい。ただ、
この場合に、印加電圧の高い抵抗ＲＩＯにトライアック
Ｑ３のゲート電流が直接継続的に流れるため、電力損失
が大きくなる。このＲＩＯによる電力損失を低減するた
めには入力電源投入後時間経過に伴いＲＩＯに流れる電
流を低減させる回路を設けるか、Ｒ１８に正特性サーミ
スタを用いることが有効であるまた、第１図ではＲ１お
よびＣ４等によって突入電流防止回路を構成したが、た
とえばトライアックＣ４等を用いることな（、負特性サ
ーミスタを突入電流、制限用抵抗として用いることも可
能である。ただし本発明はこのような突入電流防止回路
を備えるものに限られないことは言うまでもない。

（ｇ１発明の効果 以上のようにこの発明によれば、入力電源電圧がＡＣＬ
ＯＯＶ系あるいはＡＣ２００Ｖ系のいずれであっても整
流平滑回路により得られる直流電圧が自動的に一定範囲
内になるため、電圧切換のためのスイッチ操作が不要と
なり、その誤操作による電源装置および負荷回路の故障
や破損などを防止することができる。

Ｄ１〜Ｄ４−ダイオードブリッジ、Ｃ１，Ｃ２−コンデ
ンサ、 Ｃ３−）ライアソク　（スイッチ回路）。

出願人　株式会社八幡電機製作所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ダイオードブリッジの出力端子間に直列に２つの
   コンデンサを接続し、ダイオードブリッジの出力端子以
   外のダイオード接続点と前記２つのコンデンサの接続点
   間にスイッチ回路を設け、このスイッチ回路のオフ時に
   ブリッジ整流を行い、前記スイッチ回路のオン時に倍電
   圧整流を行う整流平滑回路を備えた電源装置において、 前記スイッチ回路をトライアックより構成するとともに
   、入力電源電圧の大きさを検知する電源電圧検知回路と
   、この電源電圧検知回路の出力信号を受けて入力電源電
   圧がＡＣ１００Ｖ系であるとき前記トライアックをオン
   し、入力電源電圧がＡＣ２００Ｖ系であるとき前記トラ
   イアックをオフするトライアック制御回路を設けたこと
   を特徴とする電源装置。