JPH04271277A - 電源回路 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は機器の電子回路が商用電
源と絶縁されずに使用される電子回路の電源回路全般に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年家庭電化機器には能動素子を含む電
子回路を搭載するものが一般化してきている。無線関係
の電子回路に於いては、商用電源とは絶縁された２次回
路を構成するものがほとんどであるが、商用電源との絶
縁を行わない電子回路を有する家庭電化機器も多くある
。電子回路が機器に搭載される場合、その構成は電子回
路とその電子回路に電力を供給する電源回路から成るの
が一般的である。以下説明の便宜のため、商用電源を一
次回路と呼ぶことにする。

【０００３】以下図３・図４に基づいて上述した従来の
一次回路の電源の一例について説明する。図３において
、１は商用電源、１２はオートトランス、１３は整流回
路、１４はコンデンサー、１５は電源の負荷となる電子
回路である。

【０００４】以上のように構成された従来の電源回路に
ついてその動作を説明する。商用電源１の交流電圧はオ
ートトランス１２により電圧降下されている。電圧降下
した交流電圧は整流回路１３で整流され、その後コンデ
ンサー１４で平滑され直流電圧に変換される。この直流
電圧はオートトランス１２の端子出力の電圧によって決
定される。

【０００５】また図４は抵抗器１６を付加したものであ
り、図３と同一部品については同一符号を付けている。 その動作は次のとおりである。商用電源１は抵抗器１６
を通って整流回路１３で整流され、コンデンサー１４で
平滑され、直流電圧に変換される。この場合、この直流
電圧は抵抗器１６の抵抗値によって決定される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図３によ
る方法は、トランスを使用しているため、使用材料が量
的に多く、コストが高い、コストが下がりにくい、重た
い、大きい、効率が悪い、発熱が多い等の問題がある。 また図４による方法では、抵抗で電圧を降下させている
ため、効率が悪い、抵抗による発熱が大きい、大きな電
流を取り出すことができない、等の問題を有している。

【０００７】本発明はこのような従来の方法が有してい
る課題を解決しようとするものであって、簡単な構成で
交流電源の電力を直流電圧に変換することができる電源
回路を提供することを第一の目的とするものである。ま
たこの第一の目的に関連して、複数出力の直流電圧を得
ることができる電源回路を提供することを第二の目的と
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第一の目的を達成するた
めの本発明の第一の手段は、商用電源に接続された整流
回路と、その出力端子間に直列に接続された電流制限回
路とスイッチ回路とコンデンサーと、前記スイッチ回路
を制御するスイッチ制御回路を備え、商用電源の電圧が
一定電圧以下の間は前記電流制限回路で制限される電流
で前記コンデンサーに充電を行う電源回路とするもので
ある。

【０００９】第二の目的を達成するための本発明の第二
の手段は、商用電源に接続された整流回路と、その出力
端子間に直列に接続された第一の電流制限回路と第一の
スイッチ回路と第一のコンデンサーと、同様に出力端子
間に直列に接続された第二の電流制限回路と第二のスイ
ッチ回路と第二のコンデンサーと、前記第一のスイッチ
回路及び第二のスイッチ回路を同時に制御するスイッチ
制御回路を備え、整流回路で整流された商用電源の電圧
が一定値以下の間は、前記第一のコンデンサー及び第二
のコンデンサーに第一の電流制限回路及び第二の電流制
限回路で制限される電流で充電を行い、同時に複数個の
出力を得る電源回路とするものである。

【００１０】

【作用】本発明の第一の手段は、整流回路で整流された
後の商用電源の電圧がスイッチ制御回路が有している基
準電圧発生回路で発生する基準電圧以下の間は、このス
イッチ制御回路がスイッチ回路を短絡し、電流制限回路
で制限される電流をコンデンサーに充電すると共に、本
電源の負荷に電流を供給するように作用する。また整流
回路で整流された後の商用交流電源の電圧が前記基準電
圧を超えると、前記スイッチ制御回路がスイッチ回路を
開放し、コンデンサーへの電流供給を停止するように作
用する。従って、この間の負荷への電流の供給はコンデ
ンサーの蓄積電荷を利用して行うものである。

【００１１】この場合、電流制限回路は以下のようにき
わめて重要な作用を有している。すなわち本方式は電源
周波数に同期したスイッチング動作を行うためノイズを
生じるが、電流制限回路で電流を制限することにより、
電子機器に適用されるノイズ規制に適合した実用に役立
つ電源回路が実現できるのである。電流制限回路による
電流制限が無い場合、ノイズ規格に適合することはむず
かしい。更に電流制限回路で電流を制限することにより
、スイッチ回路の電流最大定格、コンデンサーの最大許
容リップル電流定格等、部品の定格を小さく抑えること
が可能となり、実用的な部品と、ノイズ規格に適合する
合理的な回路が実現できるものである。

【００１２】また本発明の第二の手段は、前記本発明の
第一の手段の構成に、第二のスイッチ回路・第二の電流
制限回路・第二のコンデンサーを追加した構成としたも
のであって、スイッチ制御回路が第一のスイッチ回路と
同時に第二のスイッチ回路を制御することによって第一
のコンデンサの両端と第二のコンデンサの両端の間に直
流電源を形成することができるものである。

【００１３】

【実施例】以下本発明の第一の手段の実施例の電源回路
について、図１に基づいて説明する。図において１は商
用電源、２は商用電源１の次段に直列に接続された整流
回路、３は前記整流回路２の次段に直列に接続された電
流制限回路、４は同様に整流後の通電ラインに設けられ
電流をオンオフするスイッチ回路、５はスイッチ回路４
を通過した電流を蓄積するコンデンサーである。また６
は前記スイッチ回路４をオンオフ制御するスイッチ制御
回路で、基準電圧発生回路６ａとスイッチ駆動回路６ｂ
からなっている。基準電圧発生回路６ａは、整流回路２
で整流された後の交流電源より一定電圧である基準電圧
を作成する。またスイッチ駆動回路６ｂは、基準電圧発
生回路６ａで得た基準電圧と、整流回路２で整流された
後の商用電源の電圧とを比較し、整流回路２で整流され
た後の商用電源の電圧が前記基準電圧より低い場合には
スイッチ回路４を短絡するように作用する。また同電圧
が前記基準電圧より高い場合にはスイッチ回路４を開放
するように作用する。７は本実施例の電源回路に接続さ
れた負荷である電子回路である。尚、電流制限回路３は
抵抗あるいは定電流回路等で構成したもので、回路に流
れる電流を一定値以下に制限する作用を有している。

【００１４】以下本実施例の動作を説明する。商用電源
１は整流回路２により、正の半波が整流される。基準電
圧発生回路６ａは、この整流後の電圧を利用して一定電
圧である基準電圧を発生している。一方スイッチ駆動回
路６ｂは、整流回路２の出力電圧すなわち正の半波の瞬
時電圧と前記基準電圧とを比較し、前記瞬時電圧が基準
電圧より低いときはスイッチ回路４をオンに、高いとき
はオフに作用する。

【００１５】いま整流回路２で整流された後の商用電源
の出力電圧の動きにしたがって本回路の動作を考える。 同電圧が０から徐々に上昇し、基準電圧に到達するまで
はスイッチ回路４は短絡しており、商用電力はコンデン
サー５に充電されており同時に負荷に電力が供給されて
いる。ここでこの充電電流及び負荷への供給電流は電流
制限回路３でその電流値が制限される。そして同電圧が
基準電圧を超えると、スイッチ駆動回路６ｂはスイッチ
回路４を開放し、コンデンサー５への充電は停止され、
負荷へはコンデンサー５からの放電電流で電力が供給さ
れる。同電圧が更に上昇し商用電圧のピークを通り過ぎ
て、電圧が降下し再び基準電圧より低くなれば、スイッ
チ駆動回路６ｂは再びスイッチ回路４を短絡し、商用電
力がコンデンサー５に充電される。その後商用電源電圧
は０ボルトに到る。本実施例の電源回路は以上の動作を
繰り返す。

【００１６】ここで、電流制限回路３は本実施例で重要
な機能を有している。それは各国で規定されている電源
ラインノイズに適合できるための条件となるからである
。電流制限回路３による電流制限が無い場合はこの規格
に適合することは難しく、実用回路にはなり得ない。 更に電流制限回路３の位置は整流回路２による整流後の
位置からコンデンサー５の間の何処に挿入しても構わな
い。又スイッチ回路４が開放しているときは、コンデン
サー５への充電はなされず、負荷７へはコンデンサー５
の充電電荷が供給される。尚、基準電圧は定常的に保持
された直流電圧である必要はなく、スイッチ駆動回路６
ｂおよびスイッチ回路４のスイッチ動作の直前あるいは
スイッチ動作とほぼ同時に形成される基準電圧でも可と
する。例えば商用電源の電圧が基準電圧以上の電圧にな
ったとき、何れかの端子側に基準電圧でクランプされる
一定電圧でも可とする。

【００１７】次に本発明の第二の手段の実施例について
図２に基づいて説明する。本実施例では、前記本発明の
第一の手段の実施例の電源回路に以下の回路を追加した
ものである。８は整流回路２の次段に接続された第二の
電流制限回路、９は第二のスイッチ回路で、基準電圧発
生回路６ａとスイッチ制御回路６ｂによって、第一のス
イッチ回路４と同期して制御される。１０は第二のコン
デンサー、１１は第二の負荷である。

【００１８】以下本実施例の動作について説明する。基
準電圧発生回路６ａとスイッチ駆動回路６ｂによって、
第一のスイッチ回路４と第二のスイッチ回路９とが同時
に制御される。以下前記本発明の第一の手段の実施例と
同様にして、第一のコンデンサー５・第二のコンデンサ
ー１０への充電と、第一の負荷７・第二の負荷１１への
電力供給が行われる。この場合第二の電流制限回路８で
第二の回路に対する電流制限がなされており、この第二
の電流制限回路８の電流制限値を変えることによって第
二の直流電圧の値を任意に選ぶことができる。すなわち
本発明の第一の手段の実施例の一部を共有する第二の電
源が構成される。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明の第一の手段によれ
ば、商用電源に接続された整流回路と、その出力端子間
に直列に接続された電流制限回路とスイッチ回路とコン
デンサーと、前記スイッチ回路を制御するスイッチ制御
回路を備え、商用電源の電圧が一定電圧以下の間は前記
電流制限回路で制限される電流で前記コンデンサーに充
電を行う電源回路とすることによって、ノイズ規格に適
合した発熱の少ない、小型軽量、安価な電源回路が構成
できる。

【００２０】また本発明の第二の手段によれば、商用電
源に接続された整流回路と、その出力端子間に直列に接
続された第一の電流制限回路と第一のスイッチ回路と第
一のコンデンサーと、同様に出力端子間に直列に接続さ
れた第二の電流制限回路と第二のスイッチ回路と第二の
コンデンサーと、前記第一のスイッチ回路及び第二のス
イッチ回路を同時に制御するスイッチ制御回路を備え、
整流回路で整流された商用電源の電圧が一定値以下の間
は、前記第一のコンデンサー及び第二のコンデンサーに
第一の電流制限回路及び第二の電流制限回路で制限され
る電流で充電を行い、同時に複数個の出力を得る電源回
路として、複数出力の直流電圧を得ることができる電源
回路を実現することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の手段の電源回路の実施例を示す
ブロック図

【図２】本発明の第二の手段の電源回路の実施例を示す
ブロック図

【図３】従来の電源回路の一例を示すブロック図

【図４
】従来の電源回路の別の例を示すブロック図

【符号の説明】

１　　商用電源 ２　　整流回路 ３　　電流制限回路 ４　　スイッチ回路 ５　　コンデンサー ６　　スイッチ制御回路 ６ａ　　基準電圧発生回路 ６ｂ　　スイッチ駆動回路 ８　　第二の電流制限回路 ９　　第二のスイッチ回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　商用電源に接続された整流回路と、そ
   の出力端子間に直列に接続された電流制限回路とスイッ
   チ回路とコンデンサーと、前記スイッチ回路を制御する
   スイッチ制御回路を備え、商用電源の電圧が一定電圧以
   下の間は前記電流制限回路で制限される電流で前記コン
   デンサーに充電を行う電源回路。
2. 【請求項２】　　商用電源に接続された整流回路と、そ
   の出力端子間に直列に接続された第一の電流制限回路と
   第一のスイッチ回路と第一のコンデンサーと、同様に出
   力端子間に直列に接続された第二の電流制限回路と第二
   のスイッチ回路と第二のコンデンサーと、前記第一のス
   イッチ回路及び第二のスイッチ回路を同時に制御するス
   イッチ制御回路を備え、整流回路で整流された商用電源
   の電圧が一定値以下の間は、前記第一のコンデンサー及
   び第二のコンデンサーに第一の電流制限回路及び第二の
   電流制限回路で制限される電流で充電を行い、同時に複
   数個の出力を得る電源回路。