JPH03855Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、高電圧、低電圧の２種の交流電源
に対し切換器の切換えにより負荷に電力を供給
し、誤切換え時に回路素子を保護するようにした
電源装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、アーク溶接機やアーク放電灯等負荷に
電力を供給する電源装置は、100Vと200Vあるい
は200Vと400Vの２種の交流電源に対し、内部の
切換器を切換えて使用するようになつており、た
とえば入力電圧が100Vの場合は切換器100Vに、
入力電圧が200Vの場合は切換器を200Vに切換え
て使用している。

ところで、従来のこの種電源装置は、第５図に
示すようになつている。

同図において、１，２は接続される交流電源の
一端、他端、３はブリツジ方式の整流器、４は一
端１と整流器３の一方の入力端子との間に接続さ
れた常閉接点、５，６は整流器３の両出力端子間
に直列接続された２個の平滑用コンデンサ、７は
両コンデンサ５，６の両端に接続された負荷であ
り、完全な負荷の場合またはインバータを内蔵し
交流変換して負荷に電力を供給する場合もある。

８は他端２に接続された整流器３の他方の入力
端子と両コンデンサ５，６の接続点との間に接続
された第１接点、９は第１接点８に連動する第２
接点であり、両接点８，９により切換器１０を形
成し、両端１，２に接続される交流電源が低電圧
の場合に閉、高電圧の場合に開に切換えられる。

１１は一端１、他端２間に第２接点９を介して
接続された補助回路、１２，１３，１４は補助回
路１１の直列接続されたダイオード、抵抗、継電
器、１５は継電器１４に並列接続されたコンデン
サであり、継電器１４が常閉接点４を開閉する。

つぎに、第５図の動作について説明する。

両端１，２への交流電源が200V系の高電圧の
場合、切換器１０により両接点８，９が開であ
り、整流器３の全波整流された電力が負荷７に供
給される。

つぎに、交流電源が100V系の低電圧の場合、
切換器１０により両接点８，９が閉であり、他端
２と両コンデンサ５，６の接続点が橋絡され、第
６図に示すように、整流器３の２個のダイオード
３′，３″と両コンデンサ５，６により倍電圧整流
回路が構成され、負荷７に電力が供給される。

つぎに、補助回路１１の動作について説明す
る。

第２接点９が閉の場合、継電器１４には、電源
電圧を抵抗１３と継電器１４の内部抵抗とで分圧
した電圧が印加される。

このとき、継電器１４の動作電圧を交流電源の
100V（正常時）の場合に非動作、200V（異常切換
時）の場合に動作するよう選択されている。

したがつて、交流電源が実際は200Vのところ、
100Vと錯誤により切換器１０を操作して両接点
８，９を閉にした場合、継電器１４が動作し、常
閉接点４が開になり、両コンデンサ５，６への充
電が停止し、回路素子が保護される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、電源装置の動作保証範囲が広い場
合、100V系の最高電圧と200V系の最低電圧との
間の範囲に、継電器１４の動作電圧を確実に設定
する必要がある。

しかし、継電器１４の動作電圧値は、固有の巻
線抵抗に依存しているためばらつきが大きく、そ
のため、とくに装置の動作保証範囲が広い場合、
汎用の継電器を使用すると誤動作し、回路素子を
保護することができない欠点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案は、前記の点に留意してなされたもの
であり、交流電源の一端と整流器の一方の入力端
子との間に接続された常閉接点と、前記整流器の
両出力端子間に直列接続された２個の平滑用コン
デンサと、前記両コンデンサの両端に接続された
負荷と、前記交流電源の他端に接続された前記整
流器の他方の入力端子と、前記両コンデンサの接
続点との間に接続され、高電圧、低電圧の２種の
前記交流電源に対し開閉して切換える切換器とを
備えた電源装置において、 前記両コンデンサの両端に接続され直流の基準
電圧と他の電圧とを出力するスイツチング電源
と、前記両コンデンサの両端に接続された２個の
分圧抵抗と、前記基準電圧と前記分圧抵抗の分圧
電圧とを比較する比較器と、前記比較器の出力端
と前記他の電圧の出力端との間に接続され前記常
閉接点を開閉する継電器とを備えた電源装置であ
る。

〔作用〕

したがつて、この考案によると、スイツチング
電源の基準電圧と分圧抵抗の分圧電圧とが比較さ
れて継電器が作動するため、継電器の動作レベル
が確実になる。

〔実施例〕

つぎに、この考案を、その１実施例を示した第
１図とともに詳細に説明する。

同図において、第５図と同一のものは同一のも
のを示し、１６は錯誤による切換器の切換え時の
保護回路、１７は両コンデンサ５，６の両端に接
続された保護回路１６のスイツチング電源であ
り、両コンデンサの５，６の平滑直流出力が所定
値を確立する前に第１端子１８から直流の基準電
圧を出力するとともに、第２端子１９から基準電
圧より高い直流電圧を出力する。

２０，２１は両コンデンサ５，６の両端に直列
接続された分圧抵抗、２２は演算増幅器などで構
成された比較器であり、一方の入力端子（＋）に
前記基準電圧が入力され、他方の入力端子（−）
に分圧抵抗２０，２１の分圧電圧が入力されてい
る。

２３は第２端子１９と比較器２２の出力端に接
続された継電器であり、常閉接点４を開閉する。
２４は一方の入力端子と比較器２２の出力端とに
接続された抵抗であり、比較器２２の出力を帰還
し、基準電圧のレベルを２個設けたヒステリシス
にするためのものである。

２５，２６，２７は第２端子１９と整流器３の
マイナス出力端との間に直列接続された表示用発
光ダイオード、抵抗および継電器２３の他の常閉
接点である。

つぎに、前記実施例の動作を、コンデンサ５，
６の充電電位を示した第２図ａおよび比較器２２
の出力電圧を示した第２図ｂとともに説明する。

切換器が接点８を閉にした100V系の交流電源
の設定時、および接点８を開にした200V系の設
定時、それぞれの交流電源が整流器３により整流
され、スイツチング電源１７は、両コンデンサ
５，６の充電電位の立上り途中でその出力電圧を
確保する。このとき、分圧抵抗２０，２１の分圧
電圧は第１端子１８の基準電圧より低く、比較器
２２の出力電圧は“１”となつており、継電器２
３は無励磁であり、両常閉接点４，２７は閉の状
態を維持し、負荷７に電力が供給される。

つぎに、切換器の接点８を閉にした100V系の
設定で、入力が200Vの場合について説明する。

交流電源が整流器３で整流され、コンデンサ
５，６の充電電位が、第２図ａに示すように、起
動時t₁より上昇していく。

そして、t₂の時点でスイツチング電源１７が動
作を開始する。このとき、第１端子１８の基準電
圧は確保されており、分圧抵抗２０，２１の分圧
電圧は、コンデンサ５，６の充電とともに上昇す
るが、t₂の時点では基準電圧の値より低く、比較
器２２の出力は、第２図ｂに示すように、“１”
になつている。したがつて、継電器２３は無励磁
で常閉接点４は閉のままである。

そして、時刻t₃でスイツチング電源１７の動作
は確立する。

つぎに、t₄の時点で分圧抵抗２０，２１の分圧
電圧が基準電圧に達すると、比較器２２の出力は
“０”になり、継電器２３がオンとなり、常閉接
点４が開となる。したがつて、コンデンサ５，６
の充電および負荷７への電力の供給が停止する。

このとき、比較器２２の出力を基準電圧の入力
する入力端子に抵抗２４を介して帰還し、基準電
圧のレベルを引き下げる。

また、コンデンサ５，６は充電の停止とともに
その充電電荷が放出をはじめる。

つぎに、時刻t₅において、分圧抵抗２０，２１
の分圧電圧が引き下げられた基準電圧まで低下す
ると比較器２２の出力が“１”となり、継電器２
３がオフとなり、抵抗２４を介して基準電圧のレ
ベルが引き上げられる。

以上の動作を繰り返えし、発光ダイオード２５
が点滅し、切換器の設定が錯誤であることが判明
する。

したがつて、継電器２３による常閉接点４の開
により、交流電源の低電圧を入力する設定におい
て、錯誤により高電圧が入力されても、回路素子
を保護することができる。

なお、第１図の実施例では、継電器２３により
常閉接点４を直接開にしたが、第３図に示すよう
に、２方向性３端子サイリスタ２８を用い、サイ
リスタ２８のゲートと一端１との間に制御用抵抗
２９と常閉接点４′の直列回路を設けてもよい。

また、起動時、コンデンサ５，６に流れる突入
電流によつて整流器３の破損を避けるため、第４
図に示すように、一端１と整流器３との間にサイ
リスタ２８と、常閉接点４″と抵抗３０の直列回
路とを並列に設け、正常時にサイリスタ２８のゲ
ートに検出手段による信号を与えるようにしても
よい。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案によると、継電器の動
作レベルが確実になり、錯誤により切換器の設定
が異なる場合でも、回路素子を破損することがな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの考案の電源装置の実
施例を示し、第１図は１実施例の結線図、第２図
はａ，ｂはコンデンサの充電電位、比較器の出力
電位の波形図、第３図および第４図はそれぞれ他
の実施例の一部の結線図、第５図は従来の電源装
置の結線図、第６図は結線説明図である。 １……一端、２……他端、３……整流器、４…
…常閉接点、５，６……コンデンサ、７……負
荷、８……接点、１７……スイツチング電源、２
０，２１……分圧抵抗、２２……比較器、２３…
…継電器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 交流電源の一端と整流器の一方の入力端子との
   間に接続された常閉接点と、 前記整流器の両出力端子間に直列接続された２
   個の平滑用コンデンサと、 前記両コンデンサの両端に接続された負荷と、 前記交流電源の他端に接続された前記整流器の
   他方の入力端子と、前記両コンデンサの接続点と
   の間に接続され、高電圧、低電圧の２種の前記交
   流電源に対し開閉して切換える切換器と を備えた電源装置において、 前記両コンデンサの両端に接続され直流の基準
   電圧と他の電圧とを出力するスイツチング電源
   と、 前記両コンデンサの両端に接続された２個の分
   圧抵抗と、 前記基準電圧と前記分圧抵抗の分圧電圧とを比
   較する比較器と、 前記比較器の出力端と前記他の電圧の出力端と
   の間に接続され前記常閉接点を開閉する継電器と
   を備えた電源装置。