JPH0628515B2 - 電源装置 - Google Patents

電源装置

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JPH0628515B2
JPH0628515B2 JP60035196A JP3519685A JPH0628515B2 JP H0628515 B2 JPH0628515 B2 JP H0628515B2 JP 60035196 A JP60035196 A JP 60035196A JP 3519685 A JP3519685 A JP 3519685A JP H0628515 B2 JPH0628515 B2 JP H0628515B2
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電源電圧安定器に関するものであり、さら
に詳しく言えば入力電圧の大きな変動には無関係に一定
の出力電圧を発生する安定化回路に関するものである。
＜発明の背景＞ コンピユータのモニタはしばしば出来るだけ数多くの異
つたコンピユータ装置とコンパチブルであるように作ら
れる。このことによりモニタは多種の入力電圧で動作す
ることが必要である。モニタの電源電圧安定化装置は、
入力電圧の非常に広い範囲にわたつて一定の出力電圧を
供給することができるものであることが重要である。こ
のことは、特定の範囲外の電圧レベルで動作すると性能
や信頼性の低下をきたすモニタ回路素子を保護するため
に重要である。安定化された電圧レベルの変動はまた好
ましくないビデオの歪を生じさせる。これは文字の表示
を最も読み易くするために、良好な解像度と低歪を必要
とするモニタの動作に伴なう特有の問題である。
また異なるモニタを使用した場合に、使用者の手間をで
きるだけ省くために、どのような大きさの入力電圧レベ
ルが設定されても、電源はそれを自動的に補償できるも
のであることが望ましい。
この発明は、コンピユータのモニタのようなビデオ表示
装置で使用するのに適した安定化電源に関するものであ
り、入力電圧レベルの広い範囲にわたつて一定の安定化
された出力電圧を与えることのできる安定化電源に関す
るものである。
＜発明の概要＞ 本発明の電源装置は、振幅が変化する未調整ＡＣ電圧の
電圧源と、該未調整ＡＣ電圧の振幅を表わす値をもった
入力電圧を供給する手段と、上記入力電圧に応答して、
上記ＡＣ電圧の振幅が所定のレベルと交差すると状態を
変化して制御信号を発生するスイッチング手段と、上記
未調整ＡＣ電圧源に結合されていて、該未調整ＡＣ電圧
源から供給される上記ＡＣ電圧の振幅が実質的に上記所
定のレベル以上にあって上記スイッチング手段が第１の
状態にあるとき、上記ＡＣ電圧を全波整流して第１のＤ
Ｃ電圧を生成する全波整流手段と、上記未調整ＡＣ電圧
源から供給される上記ＡＣ電圧の振幅が実質的に上記所
定のレベル以下になって上記スイッチング手段が上記第
１の状態から第２の状態に変化すると、上記ＡＣ電圧を
倍電圧整流して第２のＤＣ電圧を生成する倍電圧整流回
路を形成する、上記制御信号に応答する双方向性スイッ
チと、上記第１あるいは第２のＤＣ電圧に応答して、上
記未調整ＡＣ電圧の振幅の変化に関して安定化された値
をもったＤＣ出力電圧を供給する安定化手段とを具備し
ている。
本発明で使用される上記スイッチング手段は、入力に上
記入力電圧が供給される第１のトランジスタと、該第１
のトランジスタの出力に結合された入力と、上記制御信
号を急速に発生させるために正帰還路中にある上記第１
のトランジスタの入力に帰還して結合された出力とを有
する第２のトランジスタと、上記正帰還路に結合され
て、上記スイッチング手段がその状態を変える未調整Ａ
Ｃ電圧の上記所定レベルにヒステリシス特性を与える手
段とにより構成されている。
＜詳細な説明＞ 図において、ＡＣ電圧源10は大低の場合、実効値で100
ボルトまたは200ボルト程度の振幅の電圧を供給する
が、この電圧は90ボルト乃至250ボルトの程度の範囲内
で連続的に選択可能である。電源10からのＡＣ入力電圧
はダイオード12を通じてキヤパシタ11を充電する。抵抗
器13と14はキヤパシタ11の両端間の電圧をツエナ・ダイ
オード15の陰極に供給するための分圧器を構成してい
る。ツエナ・ダイオード15は約20ボルトの降服電圧を持
つように選択されている。実効値で110ボルト程度のＡ
Ｃ電源電圧に対しては、抵抗器13および14はツエナ・ダ
イオード15に約17ボルトを供給する。この17ボルトはツ
エナ・ダイオード15を導通させるには不充分であり、従
つて、トランジスタ16は非導通状態である。
トランジスタ16が非導通状態になると、トランジスタ17
は導通し、ダイオード12および抵抗器20を通してＡＣ線
路からベース電流が供給される。トランジスタ16、17は
スイッチング手段として働き、トランジスタ17のエミツ
タ電流はツエナ・ダイオード21を導通させ、トライアツ
ク22として例示されている双方向性スイッチング装置を
導通させる。トライアツク22の導通により図示の電源装
置は半波の電圧２逓倍器として動作する。端子７の電圧
が端子８に関して正となるＡＣ線路電圧の部分の期間中
は、電流はＡＣ電源10よりダイオード23、キヤパシタ2
4、トライアツク22を通つて電源10に戻る電路を流れ
る。キヤパシタ24はＡＣ電源電圧の約１．４倍に充電さ
れる。電源電圧が実効値で110ボルト程度であれば、キ
ヤパシタ24は約155ボルトに充電される。
端子７における電圧が端子８に対して負であるＡＣ線路
電圧波形の部分の間は、電流は電源10よりトライアツク
22、キヤパシタ25およびダイオード26を通つて流れ、上
記電源10へ戻る。キヤパシタ25も同様にＡＣ電源電圧の
約１．４倍に充電される。キヤパシタ24および25の両端
間の電圧は、回路の接地点９に対する出力端子27の電圧
が２×（１．４×ＡＣ実効値電圧）程度となるように直
列に加わる。実効値が110ボルトのＡＣ電源電圧に対し
ては出端子27における電圧は約十308ボルトになる。
端子27における電圧は電源変成器31の１次巻線30の１方
の端子に供給される。巻線30の他方の端子は安定化トラ
ンジスタ32のコレクタに結合されている。安定化トラン
ジスタ32の導通は安定化制御回路33からのパルス幅変調
信号によつて制御される。安定化制御回路33は、例えば
松下電器株式会社製のＡＮ5900集積回路によつて構成さ
れている。
安定化トランジスタ32の導通により変成器31を付勢し、
変成器作用により２次巻線34、35および36を付勢する。
２次巻線34の両端間に発生した電圧はダイオード37によ
つて整流さ、キヤパシタ40によつて濾波され、負荷回路
41を付勢する直流電圧を生成する。同様にして巻線35の
両端間に発生する電圧は整流され、濾波されて負荷回路
42を付勢する。２次巻線36からの整流され濾波された電
圧は、負荷回路41および42に供給される電圧を調整する
ためにトランジスタ32の導通時間を制御する安定化制御
回路33に供給される。勿論、変成器31は他の負荷回路用
の他の安定化された電圧レベルに供給するための別の２
次巻線を含んでいてもよい。
実効値で220ボルトの程度のＡＣ電源電圧レベルに対し
ては、キヤパシタ11は、ツエナ・ダイオード15を導通さ
せるのに充分なレベルにダイオード12を経て充電され
る。ツエナ・ダイオード15が導通するとトランジスタ16
が導通し、これによつてトランジスタ17からそのベース
電流を取去り、トランジスタ17を遮断状態にする。ツエ
ナ・ダイオード21は遮断状態で、トライアツク22は遮断
し、その結果、図示の電源は全波ブリツジ整流器として
動作する。
端子７が端子８に対して正となるＡＣ電源電圧波形の部
分の期間中は、電流は電源10よりダイオード23、キヤパ
シタ24および25、ダイオード43を経て電源10に戻る電路
を経て流れる。端子７が端子８に関して負のＡＣ電源電
圧波形の部分の期間中は、電流は電源10よりダイオード
44、キヤパシタ24および25、ダイオード26を経て電源10
に戻る電路を経て流れる。キヤパシタ24および25は直列
に電源電圧の約１．４倍のレベルに充電され、電源電圧
が実効値で220ボルトのレベルでは約308ボルトになる。
出力端子27の電圧は110ボルト、220ボルトの実効値電源
電圧に対して同じであると見ることができる。上記のレ
ベル以外の電源電圧レベルに対しては、安定化制御回路
33はトランジスタ32の導通を制御して、90ボルトから25
0ボルト程度のＡＣ電源電圧レベルに対して所望の負荷
回路電圧の安定化が行なわれる。
例えば電源電圧が始動期間中、あるいはＡＣ電源の安定
化が不充分である場合に上昇すると、キヤパシタ11の両
端間の電圧は上昇し、それによつてツエナ・ダイオード
15の陰極に供給される電圧は上昇する。ツエナ・ダイオ
ード15の電圧が降服電圧に到達すると、トランジスタ16
に電流が流れ始める。この導通によりトランジスタ17か
らそのベース電流を除去し始める。しかし、トランジス
タ17は飽和状態にあるので、直ぐには遮断状態にならな
い。トランジスタ17が飽和状態から脱出すると、そのコ
レクタ電圧レベルは上昇し、抵抗器45を経てトランジス
タ16のベースに電流が流れ、該トランジスタ16の導通度
を上昇させる。抵抗器45を経由する正帰還作用によりト
ランジスタ17を迅速に遮断し、トライアツク22は、図示
の回路では例えば実効値で140ボルト程度の特定のＡＣ
電源電圧で所謂スナツプ動作的に導通と遮断との間で切
換わる。これにより、例えばＡＣ電圧レベルが始動期間
中に上昇するとき、または不充分な安定化ＡＣ電源状態
のもとでは、整流器間、すなわち２逓倍器と全波ブリツ
ジとの間で急速な切換わりが生ずる。上記のような整流
器の形式の変化によって安定化回路の動作電圧の範囲を
大幅に減少させることができる。急速な変化は、安定化
されたＤＣ電圧が一定に維持されるようにあらゆる過度
効果を減少させる。抵抗器45は、また電源電圧がスイツ
チング電圧レベルを中心として上昇または低下するとき
に、電源電圧が切換わるレベルに対して、図示の例で５
ボルト程度のヒステリシスを与える。抵抗器46はトライ
アツク22に供給されるゲート電流を制限し、またトラン
ジスタ17の電力消費を制限する。抵抗器45はトライアツ
ク22の切換えを安定化する。
このように前述の電源は、単にＡＣ電源電圧レベルに応
答して自動的に電圧２逓倍器またはブリツジ整流器とし
て動作する。パルス幅安定化装置は、ＡＣ電源電圧には
無関係に一定の安定化された出力電圧を維持するため
に、電圧２逓倍器またはブリツジ整流器によつて生成さ
れる出力電圧の範囲内で有効である。
図示の回路素子の値の一例を示すと次の通りである。
ツエナ・ダイオード15 ２０ボルト ツエナ・ダイオード21 ２０ボルト 抵抗器１３ １５０ＫΩ 抵抗器１４ １８ＫΩ 抵抗器２０ ３６０ＫΩ 抵抗器４５ ３．３ＭΩ 抵抗器４６ ３９ＫΩ 抵抗器４７ １８ＫΩ キヤパシタ１１ ４．７μＦ キヤパシタ２４ ２２０μＦ キヤパシタ２５ ２２０μＦ
【図面の簡単な説明】
図はこの発明による電源装置の一実施例を示す一部をブ
ロツクの形で示した回路図である。 10……未調整ＡＣ電圧源、 11……キヤパシタ（未調整ＡＣ電圧の振幅を表わす電圧
レベル生成手段）、 12……ダイオード（未調整ＡＣ電圧の振幅を表わす電圧
レベル生成手段）、 13……抵抗器（未調整ＡＣ電圧の振幅を表わす電圧レベ
ル生成手段）、 14……抵抗器（未調整ＡＣ電圧の振幅を表わす電圧レベ
ル生成手段）、 15……ツエナ・ダイオード（電圧レベルに応答する手
段）、 23……ダイオード（第１の整流手段）、 24……キヤパシタ（第１の整流手段）、 25……キヤパシタ（第１の整流手段）、 26……ダイオード（第１の整流手段）、 43、44……ダイオード（回路手段）、 23、26、43、44……第２の整流手段、22……トライアツ
ク（スイツチ）、33……安定化回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−108527（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−135314（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−213317（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−131191（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】振幅が変化する未調整ＡＣ電圧の電圧源
    と、 上記未調整ＡＣ電圧の振幅を表わす値をもった入力電圧
    を供給する手段と、 上記入力電圧に応答して、上記ＡＣ電圧の振幅が所定の
    レベルと交差すると状態を変化して制御信号を発生する
    スイッチング手段と、 上記未調整ＡＣ電圧源に結合されていて、該未調整ＡＣ
    電圧源から供給される上記ＡＣ電圧の振幅が実質的に上
    記所定のレベル以上にあって上記スイッチング手段が第
    １の状態にあるとき、上記ＡＣ電圧を全波整流して第１
    のＤＣ電圧を生成する全波整流手段と、 上記未調整ＡＣ電圧源から供給される上記ＡＣ電圧の振
    幅が実質的に上記所定のレベル以下になって上記スイッ
    チング手段が上記第１の状態から第２の状態に変化する
    と、上記ＡＣ電圧を倍電圧整流して第２のＤＣ電圧を生
    成する倍電圧整流回路を形成する、上記制御信号に応答
    する双方向性スイッチと、 上記第１あるいは第２のＤＣ電圧に応答して、上記未調
    整ＡＣ電圧の振幅の変化に関して安定化された値をもっ
    たＤＣ出力電圧を供給する手段とからなり、 上記スイッチング手段は、入力に上記入力電圧が供給さ
    れる第１のトランジスタと、該第１のトランジスタの出
    力に結合された入力と、上記制御信号を急速に発生させ
    るために正帰還路中にある上記第１のトランジスタの入
    力に帰還して結合された出力とを有する第２のトランジ
    スタと、上記正帰還路に結合されて、上記スイッチング
    手段がその状態を変える未調整ＡＣ電圧の上記所定レベ
    ルにヒステリシス特性を与える手段とからなる、電源装
    置。
JP60035196A 1984-02-23 1985-02-22 電源装置 Expired - Lifetime JPH0628515B2 (ja)

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