JPH02299469A - 入力電圧自動切換ac―dcコンバータ - Google Patents

入力電圧自動切換ac―dcコンバータ

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JPH02299469A
JPH02299469A JP11514989A JP11514989A JPH02299469A JP H02299469 A JPH02299469 A JP H02299469A JP 11514989 A JP11514989 A JP 11514989A JP 11514989 A JP11514989 A JP 11514989A JP H02299469 A JPH02299469 A JP H02299469A
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JP
Japan
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circuit
voltage
volts
input terminal
fet
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JP11514989A
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Inventor
Kenichi Eguchi
憲一 江口
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BORUGEN DENKI KK
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BORUGEN DENKI KK
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、入力電圧が交流Vボルトあるいは2■ボルト
(たとえば、V=100ボルト)のいずれの場合にも、
出力に所望のDC2Vボルトを自動的に得られる入力電
圧自動切換AC−DCC一式−タに関するものである。
〔従来の技術〕
従来、100ボルトまたは200ボルトの交流入力電圧
に対して、200ボルトの直流電圧を自動的に得る入力
端子自動切換AC−DCコンバータがある。この入力電
圧自動切換AC−DCC一式−タにおけるスイッチング
素子には、トライアックが使用されていた。トライアッ
クには、保持電流以下にならないと○FFL、ない性質
があるため、瞬停に対して遅れるという問題があった。
トライアックの駆動は、電流制御であるため、特別の駆
動回路を電源から得なければならない。
そのためには、電源電圧を降圧する変圧器あるいは損失
の大きい抵抗を使用しなければならないという問題があ
った。
このような問題を解決した従来例を第4図に示す。
符号10.10′は入力端子で、この間にACl 00
/200ボルトが入力する。Dlは電源用整流器、D2
は制御回路用整流器である。Q1およびQ2は寄生ダイ
オードDPIおよびDP2をそれぞれ有するパワーMO
3−FETである。CAおよびCBはコンデンサで、出
力端子11および11′の間に設けられ、コンデンサC
AとコンデンサCBとの接続部と入力端子11′との間
に前記FET−Q1およびFET−Q2が接続されてい
る。12は電圧監視回路で、入力電圧としてAC100
ボルトかあるいは200ボルトかを監視し、入力電圧が
AC100ボルトを検出した場合には、スイッチ駆動回
路13を駆動する。スイッチ駆動回路13の駆動により
スイッチ14がONするため、AC100ボルトを変圧
器15で降圧してコンデンサ16に蓄えられていた電荷
がFET−Q1およびFET−Q2のゲート−ソース間
に与えられる。この結果、FET−Q1およびFET−
Q2は交互にONする。
このような構成の入力電圧自動切換AC−DCC一式−
タにおいて、入力端子10および10′にAC100ボ
ルトが人力したとする。AC100ボルトは整流器DI
により整流されてコンデンサCAを第4図図示の極性に
充電する。
一方、AC100ボルトは整流器D2により整流されて
制御回路の電源になる。そして、電圧監視回路12は、
入力から100ボルトが与えられていることを検出して
、スイッチ駆動回路13を駆動する。スイッチ駆動回路
13の駆動によりスイッチ14がONする。また、入力
電圧AC100ボルトを変圧器15により降圧してコン
デンサ16を充電する。このコンデンサ16に充電され
ている電圧は、前記スイッチ14のONによりFET−
Q1およびFET−Q2のゲート−ソース間に加えられ
、FET−Q1およびFET−Q2は交互にONする。
したがって、前記コンデンサCAの電荷は、FET−Q
2およびFET−Qlの寄生ダイオードDPIを通って
入力端子10′に戻る。
入力電圧が反対の相の時には、入力端子10′からFE
T−Q1およびFET−Q2の寄生ダイオード2を通り
、コンデンサCBを充電し、整流器D1を介して入力端
子10に戻る。
このようにコンデンサCAとコンデンサCBとに充電さ
れた電荷の極性は同方向であるから、出力端子11およ
び11′には100ボルトの2倍の200ボルトが得ら
れる。
入力端子10および10′にAC200ボルトが入力し
た場合には、電圧監視回路12てこの電圧を検出してス
イッチ駆動回路13を駆動して、スイッチ14をOFF
にする。したがって、コンデンサ16に蓄積されている
電荷は、FET−Q1およびFET−Q2のゲート−ソ
ース間にかかることがないので、FET−Q1およびF
ET・Q2はOFFとなる。
この結果、入力端子10に入力した電圧は、整流器DI
−コンデンサCA−コンデンサCB−整流器D1を通り
入力端子10′に戻る。
入力端子10’に入力した電圧が反対の相の時には、入
力端子10′−整流器D1−コンデンサCA−コンデン
サCB−整流器D1を通り入力端子10に戻る。
このようにしてAC200ボルトからDC200ボルト
が得られる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、上記従来例におけるFET−Q1およびFET
−Q2のゲート回路は、交流入力電源を降圧する変圧器
および整流回路が必要であった。
また、電源の容景によって上記FETを変えた場合、ゲ
ートを駆動するゲート回路も変えなくてはならないとい
う問題があった。
本発明は、特別に変圧器および整流回路を必要としない
ゲート回路からなる入力端子自動切換AC−DCコンバ
ータを提供することを目的とする。
ま、た、本発明は、ゲート回路の電源を制御回路の電源
と共通にした入力電圧自動切換AC−DCコンバータを
提供することを目的とする。
さらに、本発明は、FETに寄生する寄生ダイオードを
巧みに利用して回路を簡単化した入力電圧自動切換AC
−DCコンバータを提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
前記目的を達成するために、本発明は、交流Vボルトの
入力において、入力端子1−整流器DA−コンデンサC
A−FET−Q2−FET−Qlの寄生ダイオードDP
I−入力端子2を形成する回路と、入力端子2−FET
−Ql−FET−Q2の寄生ダイオードDP2−コンデ
ンサCB−W流器DD−入力端子1を形成する回路と、
が構成され、 交流2Vボルトの人力において、入力端子1−整流器D
A−コンデンサCA−コンデンサCB−整流器DC−入
力端子2を形成する回路と、入力端子2−整流器DB−
コンデンサCA−コンデンサCB−整流器DD−入力端
子1を形成する回路と、が構成され、 入力端子に交流Vボルトまたは2Vボルトの電圧が加え
られた場合に、出力端子に直流2Vボルトの電圧が得ら
れることを特徴とする。
また、本発明は、入力端子に人力するVボルトまたは2
Vボルトを監視する電圧監視回路7と、当該電圧監視回
路?で検出されたVボルトが抵抗R4を介して入力され
、前記FET−Q1#よびFET−Q2の駆動用電圧を
発生するゲート回路9と、前記電圧監視回路で検出され
た2VボルトがFET−Q1およびFET−Q2をOF
Fするために前記ゲート回路9で発生する電圧を停止す
るためのスイッチ回路PC1とから構成する。
さらに、本発明は、前記スイッチ回路にヒステリシス回
路を付加するように構成する。
〔作  用〕
本発明のような構成の入力端子自動切換AC−DCコン
バータでは、入力電圧AC100ボルトの場合、コンデ
ンサCAを充電する相とコンデンサCBを充電する相と
により倍圧整流回路を形成してDC200ボルトを得る
入力電圧AC200ボルトの場合、上記両相共にコンデ
ンサCAおよびコンデンサCBを同時に同方向に充電し
てDC200ボルトが得られる。
また、電圧監視回路が常に入力電圧を監視しており、入
力電圧が100ボルトの場合には、スイッチング素子の
ゲート回路を動作させるようにし、上記倍圧整流回路を
形成する。
入力電圧がAC200ボルトの場合には、スイッチング
素子のゲート回路を動作しないようにして、AC200
ボルトがそのままDC200ボルトに整流されるような
回路を形成する。
さらに、スイッチング回路のチャタリングが生じないよ
うにヒステリシス回路あるいは抵抗の付加によって回路
安定化を計っている。
〔実 施 例〕
本発明の一実施例を第1図ないし第3図を参照しつつ説
明する。第1図は本発明における一実施例説明図、第2
図は本発明におけるAC100V入力時の動作原理説明
図、第3図は本発明におけるAC200V入力時の動作
原理説明図を示す。
図において、符号1および2は入力端子、3および4は
出力端子、5は電源整流回路、6は制御電源整流回路、
7は抵抗R1およびR2、ツェナーダイオードZDIお
よびZD2により電圧監視回路を形成している。8はト
ランジスタTrおよび抵抗R3によりスイッチ駆動回路
を形成している。PCIは前記スイッチ駆動回路8によ
り駆動されるホトカブラ。抵抗R4は制御電源整流回路
6の電圧を降圧する抵抗、抵抗R4’はスイッチング素
子と制御回路との共通端子に挿入されたバランス抵抗で
ある。9はツェナーダイオードZD3、コンデンサC1
および抵抗5の並列回路からなるゲート回路を構成する
。なお、図示符号のFET−Ql、DPI、FET−Q
2、DP2、CASCBは第4図図示従来例と対応して
いる。
このような構成において、先ず入力端子1.2にAC1
00ボルトが入力した場合を第2図にしたがって説明す
る。
第2図(イ)図示のごとく、AC100ボルトは、制御
電源整流回路6の整流器Daで整流されるが、この電圧
ではトランジスタTrを駆動できずに、抵抗R4で降圧
されてゲート回路9に入る。
ゲート回路9はコンデンサCI、ツェナーダイオードz
3および抵抗R5により電源回路のスイッチング素子Q
1およびQ2を駆動するゲート電圧を発生する。この時
、コンデンサC1と抵抗R5との時定数により瞬停があ
っても、瞬停の回復後にスイッチング素子Q1.02を
駆動させるゲート電圧を保つことができる。
ゲート回路9のゲート電圧によりFET−Q2がONす
るので、AC100ボルトの入力電圧は、入力端子1−
電源整流回路5の整流器DA−コンデンサCA−FET
−Q2−FET−Qlの寄生ダイオードDPI−入力端
子2に戻る回路を形成する。
入力端子1に反対極性の電圧がかかった場合には、第2
図(ロ)図示のごとく、入力端子2の電圧は、制御電源
整流回路6の整流器Dbで整流された後に抵抗R4で電
圧が落とされ、ゲート回路9のコンデンサC1を充電し
て抵抗R4’Jよび整流器Ddを通り入力端子1に戻る
。この時、スイッチング素子FET−QlはONするの
で、AC100ボルトの入力電圧は、入力端子2−FE
T−Ql−FET−Q2の寄生ダイオードDP2−コン
デンサCB−電源整流回路5の整流器DD−入力端子1
に戻る回路を形成する。
以上のようにコンデンサCAおよびコンデンサCBには
、同方向の電荷が蓄積されるので倍圧整流となり出力端
子3.4にDC200ボルトの電圧が出力される。
次に、入力端子に200ボルトが入力する場合を第1図
および第3図にしたがって説明する。
入力端子1および2に何れの極性の電圧が加わっても制
御回路電源6で整流された電圧は、抵抗R1とツェナー
ダイオードZ’DIおよびZD2により分割されてトラ
ンジスタTrのベースニ加わる。すなわち、これらの抵
抗とツェナーダイオードとで電圧を監視し、200ボル
トを検出した場合、トランジスタTrのベースにかかる
電圧がトランジスタTrをONするに適した電圧になる
ように設計しておく。トランジスタTrがONすると、
トランジスタTrを介してホトカブラPC1の光ダイオ
ードに電流が流れる。これにより光ダイオードが発光し
て、ホトカブラPCIの受光素子に電流が流れる。この
結果、ゲート回路9はショート状態になり電源回路のス
イッチング素子Q1およびQ2はOFFとなる。
したがって、入力端子1にAC200ボルトが加わった
場合には、第3図(イ)図示のごとく、入力端子1−制
御電源整流回路6の整流器Da−ミー抵抗R4−ホトカ
プラI−抵抗R4’−整流器Dc−入力端子2の回路が
形成されて、スイッチング素子FET−02はOFFす
る。この結果、電源回路は、入力端子1−電源整流回路
5の整流器DA−コンデンサCA−コンデンサCB−整
流器DC−入力端子2となり出力端子3.4にDC20
0ボルトが出力する。
また、入力端子1に前記と反対の極性の電圧AC200
ボルトが加わった場合には、第3図(ロ)図示のごとく
、入力端子2−制御電源整流回路6の整流器Db−抵抗
R4−ホトカプラPCI−抵抗R4’−整流器Dd−入
力端子1の回路を形成して、スイッチング素子FET−
QlはOFFする。この結果、電源回路は、入力端子2
−電源整流回路5の整流器DB−コンデンサCA−コン
デンサCB−整流器DD−入力端子1となり出力端子3
.4にDC200ボルトが出力する。
以上のようにして、AC100ボルトあるいは200ボ
ルトが入力しても電源回路のスイッチング素子を0N1
0FFして、常に出力にDC200ボルトを得ることが
できる。しかし、制御回路におけるスイッチが切換電圧
付近でチャタリング動作を起こすことがある。このよう
な場合には、ヒステリシス回路をスイッチに付加するこ
とによりチャタリングを防止することができる。
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実
施例に限定されるものではない。そして、特許請求の範
囲に記載された本発明を逸脱することがなければ、種々
の設計変更を行うことが可能である。
たとえば、電源回路、スイッチング素子を制御するゲー
ト回路、ゲート回路を駆動するスイッチ回路およびスイ
ッチ回路を駆動する回路等は、本実施例以外に公知の回
路を使用できる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、制御回路の電源から抵抗によって電圧
を落とすだけで、ゲート回路の電源とすることができる
ので、電源回路のスイッチング素子を0N10FFする
ゲート回路に、交流入力電源を降圧するための特別の変
圧器および整流回路が必要でないだけでなく、ゲート回
路の電源を制御回路の電源と共通にできる。
また、本発明によれば、電源の容量によって上記FET
を変えた場合、制御回路およびゲート回路を変えずに抵
抗R4を変えるだけで良い。
さらに、本発明によれば、電源回路のスイッチング素子
であるFETに寄生する寄生ダイオードを巧みに利用し
て回路を簡単化したので、電源スイッチング素子および
制御回路の損失が少なく、瞬断に対して影響がないよう
に動作する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明における一実施例説明図、第2図は本発
明におけるAC100V入力時の動作原理説明図、第3
図は本発明におけるAC200V入力時の動作原理説明
図、第4図は従来例説明図である。 1.2・・・入力端子 3.4・・・出力端子 5・・・電源整流回路 6・・・制御電源整流回路 7・・・電圧監視回路 8・・・スイッチ駆動回路 9・・・ゲート回路 しり

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)交流Vボルトの入力において、 入力端子1−整流器DA−コンデンサCA−FET・Q
    2−FET・Q1の寄生ダイオードDP1−入力端子2
    を形成する回路と、 入力端子2−FET・Q1−FET・Q2の寄生ダイオ
    ードDP2−コンデンサCB−整流器DD−入力端子1
    を形成する回路と、 が構成され、 交流2Vボルトの入力において、 入力端子1−整流器DA−コンデンサCA−コンデンサ
    CB−整流器DC−入力端子2を形成する回路と、 入力端子2−整流器DB−コンデンサCA−コンデンサ
    CB−整流器DD−入力端子1を形成する回路と、 が構成され、 入力端子に交流Vボルトまたは2Vボルトの電圧が加え
    られた場合に、出力端子に直流2Vボルトの電圧が得ら
    れることを特徴とする入力電圧自動切換AC−DCコン
    バータ。
  2. (2)入力端子に入力するVボルトまたは2Vボルトを
    監視する電圧監視回路7と、 当該電圧監視回路7で検出されたVボルトが抵抗R4を
    介して入力され、前記FET・Q1およびFET・Q2
    の駆動用電圧を発生するゲート回路9と、 前記電圧監視回路で検出された2VボルトがFET・Q
    1およびFET・Q2をOFFするために前記ゲート回
    路9で発生する電圧を停止するためのスイッチ回路PC
    1と、 を備えたことを特徴とする請求項1記載の入力電圧自動
    切換AC−DCコンバータ。
JP11514989A 1989-05-10 1989-05-10 入力電圧自動切換ac―dcコンバータ Pending JPH02299469A (ja)

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Cited By (2)

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AU755508B2 (en) * 1999-06-02 2002-12-12 Lg Electronics Inc. Automatic voltage conversion module
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