JPH05161358A - Ａｃ電源入力電圧自動切換回路 - Google Patents
Ａｃ電源入力電圧自動切換回路Info
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- JPH05161358A JPH05161358A JP33946491A JP33946491A JPH05161358A JP H05161358 A JPH05161358 A JP H05161358A JP 33946491 A JP33946491 A JP 33946491A JP 33946491 A JP33946491 A JP 33946491A JP H05161358 A JPH05161358 A JP H05161358A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＡＣ電源入力電圧（１００Ｖ又は２００Ｖ）
を検出し、倍圧整流又は全波整流の切換を自動的に行う
検出時間が短く誤動作の少ないＡＣ電源入力電圧自動切
換回路を提供する。 【構成】 ＡＣ電源に２つの全波整流回路Ｄ１０３、Ｄ
１０４を接続する。全波整流回路Ｄ１０３の出力端子に
コンデンサＣ８、Ｃ９を直列接続し、これらコンデンサ
の接続点と全波整流回路Ｄ１０３の一方の入力端子間に
スイッチを構成するトライアックＳＷ３を接続する。全
波整流回路Ｄ１０４はＡＣ入力電圧を検出し、検出電圧
に基づいてスイッチ駆動回路１０３を制御する。スイッ
チ駆動回路１０３の出力に基づいてトライアックＳＷ３
をオンオフして倍圧整流又は全波整流を行う。スイッチ
駆動回路の分圧抵抗Ｒ２にコンデンサＣ１０を並列接続
し、サージ電圧の検出時間を短くする。
を検出し、倍圧整流又は全波整流の切換を自動的に行う
検出時間が短く誤動作の少ないＡＣ電源入力電圧自動切
換回路を提供する。 【構成】 ＡＣ電源に２つの全波整流回路Ｄ１０３、Ｄ
１０４を接続する。全波整流回路Ｄ１０３の出力端子に
コンデンサＣ８、Ｃ９を直列接続し、これらコンデンサ
の接続点と全波整流回路Ｄ１０３の一方の入力端子間に
スイッチを構成するトライアックＳＷ３を接続する。全
波整流回路Ｄ１０４はＡＣ入力電圧を検出し、検出電圧
に基づいてスイッチ駆動回路１０３を制御する。スイッ
チ駆動回路１０３の出力に基づいてトライアックＳＷ３
をオンオフして倍圧整流又は全波整流を行う。スイッチ
駆動回路の分圧抵抗Ｒ２にコンデンサＣ１０を並列接続
し、サージ電圧の検出時間を短くする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＡＣ電源入力電圧を検
出し、自動的に全波整流又は倍圧整流の切換を行うＡＣ
電源入力電圧自動切換回路に関する。
出し、自動的に全波整流又は倍圧整流の切換を行うＡＣ
電源入力電圧自動切換回路に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】近年、家庭用電圧を１０
０Ｖから２００Ｖにして両方のＡＣ電源で家電製品を使
えるようにするという動きが現実化している。そのため
従来、２００Ｖの家電製品を使用する場合、１００Ｖ又
は２００ＶのＡＣ電源入力電圧を検出し、自動的に全波
整流（ＡＣ入力２００Ｖ）又は倍圧整流（ＡＣ入力１０
０Ｖ）を行うために、図３に示すような回路が知られて
いる。この回路は以下説明する従来例及び本発明回路に
共通する基本的な回路であって、ＡＣ電源入力電圧の変
化を自動的に検出して、この検出信号に基づいてスイッ
チ駆動回路（図示せず）で、全波整流Ｄ１０１とコンデ
ンサＣ１とＣ２の接続点間をスイッチＳＷ１で自動的に
オンオフして、倍圧整流又は全波整流の切換えを行い、
スイッチング電源回路１０１に電圧を印加する。
０Ｖから２００Ｖにして両方のＡＣ電源で家電製品を使
えるようにするという動きが現実化している。そのため
従来、２００Ｖの家電製品を使用する場合、１００Ｖ又
は２００ＶのＡＣ電源入力電圧を検出し、自動的に全波
整流（ＡＣ入力２００Ｖ）又は倍圧整流（ＡＣ入力１０
０Ｖ）を行うために、図３に示すような回路が知られて
いる。この回路は以下説明する従来例及び本発明回路に
共通する基本的な回路であって、ＡＣ電源入力電圧の変
化を自動的に検出して、この検出信号に基づいてスイッ
チ駆動回路（図示せず）で、全波整流Ｄ１０１とコンデ
ンサＣ１とＣ２の接続点間をスイッチＳＷ１で自動的に
オンオフして、倍圧整流又は全波整流の切換えを行い、
スイッチング電源回路１０１に電圧を印加する。
【０００３】このような切換回路を構成するスイッチ駆
動回路及びスイッチング回路を備える従来の回路例を図
２に示している。前記従来回路の動作を概略説明する
と、ＡＣ入力電圧が１００Ｖの場合は、ダイオードＤ１
とコンデンサＣ３の半波整流回路で構成されるＡＣ入力
電圧検出回路の出力電圧がスイッチ駆動回路１０２の端
子２−５間に入力される。検出電圧は、図２の（Ｂ）に
具体的に示すスイッチ駆動回路１０２の分圧抵抗ｒｉ，
ｒ２で分圧されるが、ツェナーダイオードＺ１のツェナ
ー電圧に達しないため、トランジスタＱ１はオフ状態で
ある。一方、分圧抵抗ｒ４，ｒ５で分圧された電圧は、
ツェナーダイオードＺ２のツェナー電圧に達しており、
トランジスタＱ２をオンする。トランジスタＱ２がオン
することによりスイッチング回路を構成するトライアッ
クＳＷ２が導通し、端子２−３間が接続されて全波整流
回路Ｄ１０２と電解コンデンサＣ４、Ｃ５とで倍圧整流
される。
動回路及びスイッチング回路を備える従来の回路例を図
２に示している。前記従来回路の動作を概略説明する
と、ＡＣ入力電圧が１００Ｖの場合は、ダイオードＤ１
とコンデンサＣ３の半波整流回路で構成されるＡＣ入力
電圧検出回路の出力電圧がスイッチ駆動回路１０２の端
子２−５間に入力される。検出電圧は、図２の（Ｂ）に
具体的に示すスイッチ駆動回路１０２の分圧抵抗ｒｉ，
ｒ２で分圧されるが、ツェナーダイオードＺ１のツェナ
ー電圧に達しないため、トランジスタＱ１はオフ状態で
ある。一方、分圧抵抗ｒ４，ｒ５で分圧された電圧は、
ツェナーダイオードＺ２のツェナー電圧に達しており、
トランジスタＱ２をオンする。トランジスタＱ２がオン
することによりスイッチング回路を構成するトライアッ
クＳＷ２が導通し、端子２−３間が接続されて全波整流
回路Ｄ１０２と電解コンデンサＣ４、Ｃ５とで倍圧整流
される。
【０００４】一方、ＡＣ入力電圧が２００Ｖの場合は、
スイッチ駆動回路１０２の分圧抵抗ｒ１，ｒ２で分圧さ
れた電圧は、ツェナーダイオードＺ１のツェナー電圧に
達し、トランジスタＱ１がオン、トランジスタＱ２がオ
フし、トライアックＳＷ２は導通しない。このため、端
子２−３間は開放されており、全波整流回路Ｄ１０２と
電解コンデンサＣ４、Ｃ５とで全波整流される。このよ
うにＡＣ電源入力電圧に応じて倍圧整流と全波整流に自
動的に切換えることが可能となる。
スイッチ駆動回路１０２の分圧抵抗ｒ１，ｒ２で分圧さ
れた電圧は、ツェナーダイオードＺ１のツェナー電圧に
達し、トランジスタＱ１がオン、トランジスタＱ２がオ
フし、トライアックＳＷ２は導通しない。このため、端
子２−３間は開放されており、全波整流回路Ｄ１０２と
電解コンデンサＣ４、Ｃ５とで全波整流される。このよ
うにＡＣ電源入力電圧に応じて倍圧整流と全波整流に自
動的に切換えることが可能となる。
【０００５】しかしながら、前記従来回路は、ＡＣ入力
電圧検出回路がダイオードＤ１、コンデンサＣ３からな
る半波整流回路であるため、スイッチ駆動回路１０２に
検出電圧が入力されない期間が存在し、そのためにＡＣ
電源入力電圧が突然１００Ｖから２００Ｖに切り替わっ
た場合、検出電圧が入力されない期間は、ＡＣ入力電圧
の変化を検出できないためスイッチ駆動回路１０２が誤
動作することがある。また、スイッチ駆動回路１０２の
抵抗ｒ４と外付けしたコンデンサＣ６による時定数によ
り検出時間が長くなる。そこで検出時間を短くするため
に、コンデンサＣ６の容量を小さくすると、ＡＣ電源ラ
インからのパルス性の外来ノイズ等で誤動作してしまう
ことがある。さらに、ＡＣ入力電圧が増すとトライアッ
クＳＷ２のドライブ電流も増加してドライブロスが大き
くなり効率が悪化し、またドライブ回路の損失が大きい
ために大電力の使用に耐えない。
電圧検出回路がダイオードＤ１、コンデンサＣ３からな
る半波整流回路であるため、スイッチ駆動回路１０２に
検出電圧が入力されない期間が存在し、そのためにＡＣ
電源入力電圧が突然１００Ｖから２００Ｖに切り替わっ
た場合、検出電圧が入力されない期間は、ＡＣ入力電圧
の変化を検出できないためスイッチ駆動回路１０２が誤
動作することがある。また、スイッチ駆動回路１０２の
抵抗ｒ４と外付けしたコンデンサＣ６による時定数によ
り検出時間が長くなる。そこで検出時間を短くするため
に、コンデンサＣ６の容量を小さくすると、ＡＣ電源ラ
インからのパルス性の外来ノイズ等で誤動作してしまう
ことがある。さらに、ＡＣ入力電圧が増すとトライアッ
クＳＷ２のドライブ電流も増加してドライブロスが大き
くなり効率が悪化し、またドライブ回路の損失が大きい
ために大電力の使用に耐えない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、検出時間が
短く誤動作のない、またトライアックのドライブロスが
少なく大電力の装置にも使用できるＡＣ電源入力電圧自
動切換回路を提供する点にある。
短く誤動作のない、またトライアックのドライブロスが
少なく大電力の装置にも使用できるＡＣ電源入力電圧自
動切換回路を提供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＡＣ電源に接
続した２つの全波整流回路と、前記一方の全波整流回路
の出力端子に直列接続した２つのコンデンサと、前記２
つの全波整流回路の一方の入力端子と前記２つのコンデ
ンサの接続点間に接続したスイッチング回路と、ＡＣ入
力電圧検出回路を構成する前記他方の全波整流回路で検
出されたＡＣ入力電圧の変化に基づいて制御されるスイ
ッチ駆動回路とを備え、前記スイッチ駆動回路の出力に
基づいて前記スイッチング回路をオンオフして倍圧整流
又は全波整流を行うことを特徴とするものである。
続した２つの全波整流回路と、前記一方の全波整流回路
の出力端子に直列接続した２つのコンデンサと、前記２
つの全波整流回路の一方の入力端子と前記２つのコンデ
ンサの接続点間に接続したスイッチング回路と、ＡＣ入
力電圧検出回路を構成する前記他方の全波整流回路で検
出されたＡＣ入力電圧の変化に基づいて制御されるスイ
ッチ駆動回路とを備え、前記スイッチ駆動回路の出力に
基づいて前記スイッチング回路をオンオフして倍圧整流
又は全波整流を行うことを特徴とするものである。
【０００８】
【実施例】図１の（Ａ）は、本発明の基本的回路構成を
示しており、ＡＣ入力電圧検出回路を全波整流回路Ｄ１
０４で構成する点に特徴を有するものである。また、図
１の（Ｂ）は、本発明ＡＣ電源入力電圧自動切換え回路
のスイッチ駆動回路の具体例を示している。図１の
（Ａ）で本発明の技術的思想を説明する。同図におい
て、ＡＣ入力電圧検出回路は、ＡＣ電圧検出全波整流回
路Ｄ１０４及びコンデンサＣ７からなり、この出力電圧
がスイッチ駆動回路１０３の端子４−５間に入力され
る。端子４−５間に入力される電圧に応じてスイッチ駆
動回路１０３は、スイッチング回路を構成するトライア
ックＳＷ３の導通非導通を制御し、コンデンサＣ８とＣ
９の接続点と全波整流回路Ｄ１０３間をオンオフし、該
トライアックＳＷ３が導通の時は倍圧整流を、非導通の
時は全波整流を行う。
示しており、ＡＣ入力電圧検出回路を全波整流回路Ｄ１
０４で構成する点に特徴を有するものである。また、図
１の（Ｂ）は、本発明ＡＣ電源入力電圧自動切換え回路
のスイッチ駆動回路の具体例を示している。図１の
（Ａ）で本発明の技術的思想を説明する。同図におい
て、ＡＣ入力電圧検出回路は、ＡＣ電圧検出全波整流回
路Ｄ１０４及びコンデンサＣ７からなり、この出力電圧
がスイッチ駆動回路１０３の端子４−５間に入力され
る。端子４−５間に入力される電圧に応じてスイッチ駆
動回路１０３は、スイッチング回路を構成するトライア
ックＳＷ３の導通非導通を制御し、コンデンサＣ８とＣ
９の接続点と全波整流回路Ｄ１０３間をオンオフし、該
トライアックＳＷ３が導通の時は倍圧整流を、非導通の
時は全波整流を行う。
【０００９】次に、図１の（Ｂ）に示すスイッチ駆動回
路１０３について説明する。前記図１の（Ａ）におい
て、ＡＣ電源入力電圧が１００Ｖ〜１２０Ｖｒｍｓの場
合、ＡＣ電圧検出全波整流回路Ｄ１０４とコンデンサＣ
７で全波整流した電圧を端子４−５間に加え、分圧抵抗
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３で分圧する。この際、誘導雷等による
サージ電圧のような急峻な電圧変化の検出を速くするた
めに抵抗Ｒ２にコンデンサＣ１０を並列接続する。前記
分圧された電圧が定電圧ダイオードとして動作するシャ
ントレギュレータＱ３のレファレンス端子Ｖｒｅｆに印
加されるが、Ｖｒｅｆ−Ａ間の電圧が２．５Ｖより小さ
い時は、シャントレギュレータＱ３が動作しないため、
抵抗Ｒ４、Ｒ５を介してコンデンサＣ１１が充電され、
抵抗Ｒ６及びダイオードＤ２で規制される電圧がＮチャ
ネルＭＯＳトランジスタＱ４のゲートに印加され、該ト
ランジスタＱ４をオンする。
路１０３について説明する。前記図１の（Ａ）におい
て、ＡＣ電源入力電圧が１００Ｖ〜１２０Ｖｒｍｓの場
合、ＡＣ電圧検出全波整流回路Ｄ１０４とコンデンサＣ
７で全波整流した電圧を端子４−５間に加え、分圧抵抗
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３で分圧する。この際、誘導雷等による
サージ電圧のような急峻な電圧変化の検出を速くするた
めに抵抗Ｒ２にコンデンサＣ１０を並列接続する。前記
分圧された電圧が定電圧ダイオードとして動作するシャ
ントレギュレータＱ３のレファレンス端子Ｖｒｅｆに印
加されるが、Ｖｒｅｆ−Ａ間の電圧が２．５Ｖより小さ
い時は、シャントレギュレータＱ３が動作しないため、
抵抗Ｒ４、Ｒ５を介してコンデンサＣ１１が充電され、
抵抗Ｒ６及びダイオードＤ２で規制される電圧がＮチャ
ネルＭＯＳトランジスタＱ４のゲートに印加され、該ト
ランジスタＱ４をオンする。
【００１０】トランジスタＱ４がオンすると、トライア
ックフォトカプラのダイオードＤ３に電流が流れ、トラ
イアックフォトカプラのトライアックＳＷ４がオンし、
トライアックＳＷ３（図１のＡ）に電流が流れてトライ
アックＳＷ３がオンする。その結果、全波整流回路Ｄ１
０３、コンデンサＣ８、Ｃ９によって倍圧整流がなされ
る。
ックフォトカプラのダイオードＤ３に電流が流れ、トラ
イアックフォトカプラのトライアックＳＷ４がオンし、
トライアックＳＷ３（図１のＡ）に電流が流れてトライ
アックＳＷ３がオンする。その結果、全波整流回路Ｄ１
０３、コンデンサＣ８、Ｃ９によって倍圧整流がなされ
る。
【００１１】次に、ＡＣ電源入力電圧が２００〜２４０
Ｖｒｐｍの場合は、分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３で分圧さ
れてレファレンス端子Ｖｒｅｆに印加される電圧は２．
５Ｖを越えるため、シャントレギュレータＱ３がオン、
ＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ４がオフし、トライア
ックフォトカプラのダイオードＤ３には電流が流れず、
トライアックＳＷ４（図１のＢ）及びトライアックＳＷ
３（図１のＡ）がオンしない。その結果、全波整流回路
Ｄ１０３、コンデンサＣ８、Ｃ９によって全波整流がな
される。
Ｖｒｐｍの場合は、分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３で分圧さ
れてレファレンス端子Ｖｒｅｆに印加される電圧は２．
５Ｖを越えるため、シャントレギュレータＱ３がオン、
ＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ４がオフし、トライア
ックフォトカプラのダイオードＤ３には電流が流れず、
トライアックＳＷ４（図１のＢ）及びトライアックＳＷ
３（図１のＡ）がオンしない。その結果、全波整流回路
Ｄ１０３、コンデンサＣ８、Ｃ９によって全波整流がな
される。
【００１２】以上、本発明のＡＣ電源入力電圧自動切換
え回路について詳述したが、本発明を実際に設計して実
施した結果、ＡＣ１００ＶからＡＣ２４０Ｖに切換えた
時に、１００ｍｓ以下で動作することが確認された。こ
れに対して従来例の場合は、コンデンサＣ６と抵抗ｒ４
による時定数に等しい検出時間が必要であり、検出時間
は実際に０．５〜１．０秒かかり、急峻な入力電圧の変
化、例えば家庭における単相３線式の中性線が断線した
場合のＡＣ１００ＶからＡＣ２００Ｖの変化には即座に
追従できず、家電製品の破壊につながる。本発明は検出
時間が前記の如く短縮できるため、このような破壊につ
ながることがない。また、本発明によると、ＡＣ１００
ＶからＡＣ２４０Ｖの変化に対して変化時の出力電圧が
３９５Ｖで抑えられので回路の破壊に至ることがなくな
る。
え回路について詳述したが、本発明を実際に設計して実
施した結果、ＡＣ１００ＶからＡＣ２４０Ｖに切換えた
時に、１００ｍｓ以下で動作することが確認された。こ
れに対して従来例の場合は、コンデンサＣ６と抵抗ｒ４
による時定数に等しい検出時間が必要であり、検出時間
は実際に０．５〜１．０秒かかり、急峻な入力電圧の変
化、例えば家庭における単相３線式の中性線が断線した
場合のＡＣ１００ＶからＡＣ２００Ｖの変化には即座に
追従できず、家電製品の破壊につながる。本発明は検出
時間が前記の如く短縮できるため、このような破壊につ
ながることがない。また、本発明によると、ＡＣ１００
ＶからＡＣ２４０Ｖの変化に対して変化時の出力電圧が
３９５Ｖで抑えられので回路の破壊に至ることがなくな
る。
【００１３】
【発明の効果】本発明は、検出時間を短縮でき、ＡＣ入
力電圧検出回路が全波整流回路となっているため誤動作
がなくなる。トライアックの損失、トライアックドライ
ブ損失が少なく、大電力の装置に使用することができ
る。さらに、ＡＣ入力電圧の急峻な変化の検出時間を短
縮できるため、家庭用電源２００Ｖ化による家電製品の
事故をなくすることができる。
力電圧検出回路が全波整流回路となっているため誤動作
がなくなる。トライアックの損失、トライアックドライ
ブ損失が少なく、大電力の装置に使用することができ
る。さらに、ＡＣ入力電圧の急峻な変化の検出時間を短
縮できるため、家庭用電源２００Ｖ化による家電製品の
事故をなくすることができる。
【図１】本発明の回路図である。
【図２】従来例の回路図である。
【図３】本発明及び従来例の原理回路図である。
Ｄ１０３・・全波整流回路 Ｄ１０４・・ＡＣ電圧検出
全波整流回路 １０３・・スイッチ駆動回路 ＳＷ３・・スイッチング
回路 Ｄ３、ＳＷ４・・トライアックフォトカプラ
全波整流回路 １０３・・スイッチ駆動回路 ＳＷ３・・スイッチング
回路 Ｄ３、ＳＷ４・・トライアックフォトカプラ
Claims (3)
- 【請求項１】 ＡＣ電源に接続した２つの全波整流回路
と、前記一方の全波整流回路の出力端子に直列接続した
２つのコンデンサと、前記２つの全波整流回路の一方の
入力端子と前記２つのコンデンサの接続点間に接続した
スイッチング回路と、ＡＣ入力電圧検出回路を構成する
前記他方の全波整流回路で検出されたＡＣ入力電圧の変
化に基づいて制御されるスイッチ駆動回路とを備え、前
記スイッチ駆動回路の出力に基づいて前記スイッチング
回路をオンオフして倍圧整流又は全波整流を行うことを
特徴とするＡＣ電源入力電圧自動切換回路。 - 【請求項２】 スイッチ駆動回路の入力端子間にコンデ
ンサを並列接続した分圧抵抗を接続したことを特徴とす
る請求項１記載のＡＣ電源入力電圧自動切換回路。 - 【請求項３】 スイッチ駆動回路の出力部にトライアッ
クフォトカプラを接続したことを特徴とする請求項１又
は請求項２記載のＡＣ電源入力電圧自動切換回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33946491A JPH05161358A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | Ａｃ電源入力電圧自動切換回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33946491A JPH05161358A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | Ａｃ電源入力電圧自動切換回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05161358A true JPH05161358A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=18327719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33946491A Pending JPH05161358A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | Ａｃ電源入力電圧自動切換回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05161358A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017038841A (ja) * | 2015-08-21 | 2017-02-23 | Juki株式会社 | ミシンモーターの電源回路 |
| CN114123816A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-03-01 | 深圳拓邦股份有限公司 | 一种电源电路及电子设备 |
-
1991
- 1991-11-29 JP JP33946491A patent/JPH05161358A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017038841A (ja) * | 2015-08-21 | 2017-02-23 | Juki株式会社 | ミシンモーターの電源回路 |
| CN106469988A (zh) * | 2015-08-21 | 2017-03-01 | Juki株式会社 | 缝纫机电动机的电源电路 |
| CN114123816A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-03-01 | 深圳拓邦股份有限公司 | 一种电源电路及电子设备 |
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