JPH11308857A - スイッチング電源装置 - Google Patents
スイッチング電源装置Info
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- JPH11308857A JPH11308857A JP10108922A JP10892298A JPH11308857A JP H11308857 A JPH11308857 A JP H11308857A JP 10108922 A JP10108922 A JP 10108922A JP 10892298 A JP10892298 A JP 10892298A JP H11308857 A JPH11308857 A JP H11308857A
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- switching
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
- H02M1/322—Means for rapidly discharging a capacitor of the converter for protecting electrical components or for preventing electrical shock
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- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＰＦＣを用いたスイッチング電源の入力電源
の切断時に、入力コンデンサを強制放電させる手段を提
供する。 【解決手段】 ＰＦＣ３を使用して昇圧等を行い、ＲＣ
Ｃ５等でスイッチングしてトランスＴ１の二次側に定電
圧を供給する。出力側のスイッチ回路６、７はワンチッ
プマイコン１０等で制御し、電源を供給する機器の待機
時にはスイッチ回路６、７をオフとし、負荷８、９への
電源の供給は行わない。この状態でスイッチＳＷをオフ
として入力電源を切断すると、軽負荷となっているため
に入力コンデンサＣ１の放電に長時間を要することとな
る。そこで、ワンショットマルチ１１等でスイッチング
の周期が所定の周期を超えたことを検出し、その検出出
力に従ってマイコン１０でスイッチ回路６等をオンとし
て、軽負荷を定常負荷として入力電源切断時に入力コン
デンサＣ１の電圧を強制的に放電することとする。
の切断時に、入力コンデンサを強制放電させる手段を提
供する。 【解決手段】 ＰＦＣ３を使用して昇圧等を行い、ＲＣ
Ｃ５等でスイッチングしてトランスＴ１の二次側に定電
圧を供給する。出力側のスイッチ回路６、７はワンチッ
プマイコン１０等で制御し、電源を供給する機器の待機
時にはスイッチ回路６、７をオフとし、負荷８、９への
電源の供給は行わない。この状態でスイッチＳＷをオフ
として入力電源を切断すると、軽負荷となっているため
に入力コンデンサＣ１の放電に長時間を要することとな
る。そこで、ワンショットマルチ１１等でスイッチング
の周期が所定の周期を超えたことを検出し、その検出出
力に従ってマイコン１０でスイッチ回路６等をオンとし
て、軽負荷を定常負荷として入力電源切断時に入力コン
デンサＣ１の電圧を強制的に放電することとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＦＣ（Power Fa
ctor Correction ）回路を用いたスイッチング電源の入
力電源を軽負荷の時に切断した時でも、入力コンデンサ
を強制放電させて急速に電圧を低下させるようにしたス
イッチング電源装置に関する。
ctor Correction ）回路を用いたスイッチング電源の入
力電源を軽負荷の時に切断した時でも、入力コンデンサ
を強制放電させて急速に電圧を低下させるようにしたス
イッチング電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】入力側に、昇圧等を行って入力電力の力
率を改善するチョッパ回路からなるＰＦＣを用いたスイ
ッチング電源装置が重用されている。ＰＦＣでは、一般
に入力電圧を３８０Ｖ程度の高電圧に昇圧してスイッチ
ング回路に入力している。一方、テレビ等の最近の電子
機器では、待機状態で外部からのリモコン等の制御信号
を受けて本体を稼働させる電源を接続するワンチップマ
イコン等からなる制御部を備えて、リモコン等からの制
御により本体を稼働させるようにしたものも多い。この
ような機器の電源としては、上記の制御部に待機用の電
源を供給するとともに、１又は２以上の本体を稼働させ
る電源を供給する、いわゆるマルチ電源となる。このよ
うなマルチ電源としてのスイッチング電源装置の入力電
源（いわゆる主電源）を、待機状態の場合のような軽負
荷時に切断すると、スイッチング回路に使用している入
力コンデンサの両端子間のインピーダンスが高い状態で
放置されるため、放電に長時間を要する。そのため、入
力電源が切断されたにもかかわらず上記の制御部が稼働
状態となったままとなり、誤動作の原因ともなる。ま
た、機器の保守のとき等に、入力電源を切断しても内部
に高電圧が残ることとなり安全上の問題となるおそれも
ある。
率を改善するチョッパ回路からなるＰＦＣを用いたスイ
ッチング電源装置が重用されている。ＰＦＣでは、一般
に入力電圧を３８０Ｖ程度の高電圧に昇圧してスイッチ
ング回路に入力している。一方、テレビ等の最近の電子
機器では、待機状態で外部からのリモコン等の制御信号
を受けて本体を稼働させる電源を接続するワンチップマ
イコン等からなる制御部を備えて、リモコン等からの制
御により本体を稼働させるようにしたものも多い。この
ような機器の電源としては、上記の制御部に待機用の電
源を供給するとともに、１又は２以上の本体を稼働させ
る電源を供給する、いわゆるマルチ電源となる。このよ
うなマルチ電源としてのスイッチング電源装置の入力電
源（いわゆる主電源）を、待機状態の場合のような軽負
荷時に切断すると、スイッチング回路に使用している入
力コンデンサの両端子間のインピーダンスが高い状態で
放置されるため、放電に長時間を要する。そのため、入
力電源が切断されたにもかかわらず上記の制御部が稼働
状態となったままとなり、誤動作の原因ともなる。ま
た、機器の保守のとき等に、入力電源を切断しても内部
に高電圧が残ることとなり安全上の問題となるおそれも
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みなされたもので、ＰＦＣ回路を用いたスイッチング
電源の入力電源の切断時に、入力コンデンサを強制放電
させる手段を提供することを目的とする。
鑑みなされたもので、ＰＦＣ回路を用いたスイッチング
電源の入力電源の切断時に、入力コンデンサを強制放電
させる手段を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】ＰＦＣ（Power Factor C
orrection ）回路を用いて入力電力の力率を改善すると
ともに入力側の電圧を出力電圧に応じたデューティ比で
スイッチングすることにより出力電圧を所定の電圧とし
て出力するスイッチング電源装置において、そのスイッ
チングの周期が所定の周期を超えたことを検出するスイ
ッチングの周期検出手段と、その検出出力に従って出力
側に負荷を加える負荷付加手段を設け、当該スイッチン
グ電源装置の入力電源切断時に入力コンデンサの電圧を
強制的に放電する構成とする。
orrection ）回路を用いて入力電力の力率を改善すると
ともに入力側の電圧を出力電圧に応じたデューティ比で
スイッチングすることにより出力電圧を所定の電圧とし
て出力するスイッチング電源装置において、そのスイッ
チングの周期が所定の周期を超えたことを検出するスイ
ッチングの周期検出手段と、その検出出力に従って出力
側に負荷を加える負荷付加手段を設け、当該スイッチン
グ電源装置の入力電源切断時に入力コンデンサの電圧を
強制的に放電する構成とする。
【０００５】前記スイッチング周期検出手段は、前記ス
イッチングの周期で変動する電圧からその周期に応じた
オンオフ信号を生成するシュミット回路と、そのオンオ
フ信号の立上り若しくは立下りでトリガするワンショッ
トマルチバイブレータから構成する。
イッチングの周期で変動する電圧からその周期に応じた
オンオフ信号を生成するシュミット回路と、そのオンオ
フ信号の立上り若しくは立下りでトリガするワンショッ
トマルチバイブレータから構成する。
【０００６】当該スイッチング電源装置は、その出力を
使用する機器を制御する制御部の待機時の電源を供給す
る待機出力と、その機器の稼働時の電源を供給する１若
しくは２以上の稼働電源出力を備えたマルチ電源とし、
前記負荷付加手段は、稼働時の電源を接続する構成とす
る。
使用する機器を制御する制御部の待機時の電源を供給す
る待機出力と、その機器の稼働時の電源を供給する１若
しくは２以上の稼働電源出力を備えたマルチ電源とし、
前記負荷付加手段は、稼働時の電源を接続する構成とす
る。
【０００７】前記制御部はＭＰＵ等からなるワンチップ
マイコンとし、前記負荷付加手段は、そのワンチップマ
イコンに前記ワンショットマルチバイブレータの出力信
号を入力し、その信号により前記稼働時の電源を接続す
る構成とする。
マイコンとし、前記負荷付加手段は、そのワンチップマ
イコンに前記ワンショットマルチバイブレータの出力信
号を入力し、その信号により前記稼働時の電源を接続す
る構成とする。
【０００８】ＰＦＣ（Power Factor Correction ）回路
を用いて入力電力の力率を改善するとともに入力側の電
圧を出力電圧に応じたデューティ比でスイッチングする
ことにより出力電圧を所定の電圧として出力するスイッ
チング電源装置において、出力電圧が所定の電圧を超え
たことを検出する出力電圧検出手段と、その検出信号に
従って入力コンデンサに短絡抵抗を接続する短絡手段を
設け、当該スイッチング電源装置の入力電源切断時に入
力コンデンサの電圧を強制的に放電する構成とする。
を用いて入力電力の力率を改善するとともに入力側の電
圧を出力電圧に応じたデューティ比でスイッチングする
ことにより出力電圧を所定の電圧として出力するスイッ
チング電源装置において、出力電圧が所定の電圧を超え
たことを検出する出力電圧検出手段と、その検出信号に
従って入力コンデンサに短絡抵抗を接続する短絡手段を
設け、当該スイッチング電源装置の入力電源切断時に入
力コンデンサの電圧を強制的に放電する構成とする。
【０００９】前記出力電圧検出手段は、所定の電圧で導
通するツェナーダイオードと、その導通電流でオンとな
るスイッチングトランジスタで構成する。
通するツェナーダイオードと、その導通電流でオンとな
るスイッチングトランジスタで構成する。
【００１０】前記短絡手段は、一端を前記入力コンデン
サの入力電圧側に接続し、他端を前記スイッチングトラ
ンジスタの出力でスイッチングする第二のスイッチング
トランジスタのコレクタに接続した抵抗とする。
サの入力電圧側に接続し、他端を前記スイッチングトラ
ンジスタの出力でスイッチングする第二のスイッチング
トランジスタのコレクタに接続した抵抗とする。
【００１１】前記スイッチングトランジスタと第二のス
イッチングトランジスタの間に、フォトダイオードとフ
ォトサイリスタからなるフォトカプラを設け、スイッチ
ングトランジスタの出力がフォトカプラを経由して第二
のフォトトランジスタをスイッチングする構成とする。
イッチングトランジスタの間に、フォトダイオードとフ
ォトサイリスタからなるフォトカプラを設け、スイッチ
ングトランジスタの出力がフォトカプラを経由して第二
のフォトトランジスタをスイッチングする構成とする。
【００１２】前記第二のスイッチングトランジスタによ
り前記スイッチング回路の発信を制御する構成とする。
り前記スイッチング回路の発信を制御する構成とする。
【００１３】前記出力電圧検出手段で検出する所定の電
圧を当該スイッチング電源装置の安全電圧範囲内に設定
し、前記入力コンデンサを強制放電するとともに、当該
スイッチング電源装置の過電圧保護を行うようにする。
圧を当該スイッチング電源装置の安全電圧範囲内に設定
し、前記入力コンデンサを強制放電するとともに、当該
スイッチング電源装置の過電圧保護を行うようにする。
【００１４】前記短絡手段に使用する抵抗は、温度によ
り抵抗値が低下するサーミスタとする。
り抵抗値が低下するサーミスタとする。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図を用いて説明する。図１は、本発明によるスイッ
チング電源装置の１実施例の概要回路図である。電源コ
ネクタ１から入力する商用電源をスイッチＳＷを介して
ダイオードマトリクス２で整流し、従来技術によるＰＦ
Ｃ回路３に入力する。ＰＦＣ回路３では、整流した電圧
をコイルＬ１に供給し、出力側をＦＥＴ等のトランジス
タＴｒ１でスイッチングして昇圧する。その出力をダイ
オードＤ１と入力コンデンサＣ１で整流して略３８０Ｖ
程度の電圧を得る。トランジスタＴｒ１によりスイッチ
ングは、分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２で電源を供給し、トランス
Ｔ１の巻線Ｌ４からの電圧を、ダイオードＤ５とコンデ
ンサＣ４で整流した電圧で制御する制御用ＩＣ４で制御
して行う。入力電圧をトランスＴ１の巻線Ｌ２に供給
し、その他端をスイッチングトランジスタＴｒ２、Ｔｒ
３等からなるＲＣＣ（リンギングチョークコンバータ）
５でスイッチングすることで、トランスＴ１の他の巻線
に２次電圧を誘起する。巻線Ｌ５、Ｌ６からの電圧は、
ダイオードＤ６、Ｄ７とコンデンサＣ５、Ｃ６で整流し
て、スイッチ回路６、７を介してこの電源装置が電源を
供給する機器の稼働時の負荷８、９に供給する。すなわ
ちこの例では、２系統の稼働時電源を持つ。ＲＣＣは通
常の通り巻線Ｌ３の出力電圧でスイッチングを行うとと
もに、フォトカプラ６の２次側のフォトトランジスタＴ
ｒ４によりそのスイッチングのデューティ比および周期
を制御する。フォトカプラ６の一次側は、巻線Ｌ７の出
力をダイオードＤ８、コンデンサＣ７で整流した電圧を
抵抗Ｒ９、Ｒ１０で分圧してシャントレギュレータＤ１
０の電流を制御し、その電流でフォトカプラ６のフォト
ダイオードＤ９の電流を制御する。このようにして、ト
ランスＴ１の各出力に一定の電圧を供給する。
いて図を用いて説明する。図１は、本発明によるスイッ
チング電源装置の１実施例の概要回路図である。電源コ
ネクタ１から入力する商用電源をスイッチＳＷを介して
ダイオードマトリクス２で整流し、従来技術によるＰＦ
Ｃ回路３に入力する。ＰＦＣ回路３では、整流した電圧
をコイルＬ１に供給し、出力側をＦＥＴ等のトランジス
タＴｒ１でスイッチングして昇圧する。その出力をダイ
オードＤ１と入力コンデンサＣ１で整流して略３８０Ｖ
程度の電圧を得る。トランジスタＴｒ１によりスイッチ
ングは、分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２で電源を供給し、トランス
Ｔ１の巻線Ｌ４からの電圧を、ダイオードＤ５とコンデ
ンサＣ４で整流した電圧で制御する制御用ＩＣ４で制御
して行う。入力電圧をトランスＴ１の巻線Ｌ２に供給
し、その他端をスイッチングトランジスタＴｒ２、Ｔｒ
３等からなるＲＣＣ（リンギングチョークコンバータ）
５でスイッチングすることで、トランスＴ１の他の巻線
に２次電圧を誘起する。巻線Ｌ５、Ｌ６からの電圧は、
ダイオードＤ６、Ｄ７とコンデンサＣ５、Ｃ６で整流し
て、スイッチ回路６、７を介してこの電源装置が電源を
供給する機器の稼働時の負荷８、９に供給する。すなわ
ちこの例では、２系統の稼働時電源を持つ。ＲＣＣは通
常の通り巻線Ｌ３の出力電圧でスイッチングを行うとと
もに、フォトカプラ６の２次側のフォトトランジスタＴ
ｒ４によりそのスイッチングのデューティ比および周期
を制御する。フォトカプラ６の一次側は、巻線Ｌ７の出
力をダイオードＤ８、コンデンサＣ７で整流した電圧を
抵抗Ｒ９、Ｒ１０で分圧してシャントレギュレータＤ１
０の電流を制御し、その電流でフォトカプラ６のフォト
ダイオードＤ９の電流を制御する。このようにして、ト
ランスＴ１の各出力に一定の電圧を供給する。
【００１６】出力側のスイッチ回路６、７は、ＭＰＵ等
からなるワンチップマイコン１０等で制御して、電源を
供給する機器の待機時にはスイッチ回路６、７をオフと
し、負荷８、９への電源の供給は行わない。この状態で
スイッチＳＷをオフとして入力電源を切断すると、軽負
荷となっているために入力コンデンサＣ１の放電に長時
間を要することとなる。そこで、スイッチングの周期が
所定の周期を超えたことを検出するスイッチングの周期
検出手段と、その検出出力に従って出力側に負荷を加え
る負荷付加手段を設けて、当該スイッチング電源装置の
入力電源切断時に入力コンデンサの電圧を強制的に放電
することとする。
からなるワンチップマイコン１０等で制御して、電源を
供給する機器の待機時にはスイッチ回路６、７をオフと
し、負荷８、９への電源の供給は行わない。この状態で
スイッチＳＷをオフとして入力電源を切断すると、軽負
荷となっているために入力コンデンサＣ１の放電に長時
間を要することとなる。そこで、スイッチングの周期が
所定の周期を超えたことを検出するスイッチングの周期
検出手段と、その検出出力に従って出力側に負荷を加え
る負荷付加手段を設けて、当該スイッチング電源装置の
入力電源切断時に入力コンデンサの電圧を強制的に放電
することとする。
【００１７】スイッチング周期検出手段としたは、例え
ば以下のものが考えられる。待機用の電圧を供給する巻
線Ｌ７の出力電圧をダイオードＤ１１で脈流とし、抵抗
Ｒ９、Ｒ１０で分圧する電圧でスライスするシュミット
回路を構成するオペアンプＯＰ１に入力して、ＲＣＣの
スイッチングの周期に比例する周期でオンオフする出力
信号を得る。そのオンオフ信号の立上り若しくは立下り
でワンショットマルチバイブレータ１１をトリガする。
ワンショットマルチバイブレータ１１の時定数は、トリ
ガするオンオフ信号の周期が上記のスイッチＳＷがオン
のときの定常状態での周期のとき一定電圧の出力とな
り、周期がその周期より長くなったときにはオンオフ信
号出力となるように設定する。このような構成で、ワン
ショットマルチバイブレータ１１の出力がオンオフ信号
となったことにより、スイッチング周期が所定の周期を
超えたことを検出することができる。
ば以下のものが考えられる。待機用の電圧を供給する巻
線Ｌ７の出力電圧をダイオードＤ１１で脈流とし、抵抗
Ｒ９、Ｒ１０で分圧する電圧でスライスするシュミット
回路を構成するオペアンプＯＰ１に入力して、ＲＣＣの
スイッチングの周期に比例する周期でオンオフする出力
信号を得る。そのオンオフ信号の立上り若しくは立下り
でワンショットマルチバイブレータ１１をトリガする。
ワンショットマルチバイブレータ１１の時定数は、トリ
ガするオンオフ信号の周期が上記のスイッチＳＷがオン
のときの定常状態での周期のとき一定電圧の出力とな
り、周期がその周期より長くなったときにはオンオフ信
号出力となるように設定する。このような構成で、ワン
ショットマルチバイブレータ１１の出力がオンオフ信号
となったことにより、スイッチング周期が所定の周期を
超えたことを検出することができる。
【００１８】この実施例では、負荷付加手段として以下
のものが考えられる。ワンショットマルチバイブレータ
１１の出力をワンチップマイコン１０に入力して、その
出力がオンオフ信号となるか否かを監視して、オンオフ
信号となったときは、スイッチ回路６及び、又は７をオ
ンとして、負荷８、９を接続する。このことにより、当
該スイッチング電源装置に負荷が加えられ、軽負荷から
稼働時の負荷となる。この場合の上記動作をまとめると
以下のようになる。先ず、軽負荷時にスイッチＳＷをオ
フとしたとする。ＲＣＣに供給される電圧が下降し始め
ることにより、ＲＣＣでのスイッチングのデューティ比
が大きくなり、周期が長くなる。この周期がワンショッ
トマルチバイブレータ１１の時定数より長くなると、そ
の出力は一定電圧からオンオフ信号となる。これをワン
チップマイコン１０で検出して、スイッチ回路６、７を
オンとし、軽負荷から定常負荷とする。その結果、入力
コンデンサＣ１に充電された電荷は直ちに放電されるこ
ととなる。
のものが考えられる。ワンショットマルチバイブレータ
１１の出力をワンチップマイコン１０に入力して、その
出力がオンオフ信号となるか否かを監視して、オンオフ
信号となったときは、スイッチ回路６及び、又は７をオ
ンとして、負荷８、９を接続する。このことにより、当
該スイッチング電源装置に負荷が加えられ、軽負荷から
稼働時の負荷となる。この場合の上記動作をまとめると
以下のようになる。先ず、軽負荷時にスイッチＳＷをオ
フとしたとする。ＲＣＣに供給される電圧が下降し始め
ることにより、ＲＣＣでのスイッチングのデューティ比
が大きくなり、周期が長くなる。この周期がワンショッ
トマルチバイブレータ１１の時定数より長くなると、そ
の出力は一定電圧からオンオフ信号となる。これをワン
チップマイコン１０で検出して、スイッチ回路６、７を
オンとし、軽負荷から定常負荷とする。その結果、入力
コンデンサＣ１に充電された電荷は直ちに放電されるこ
ととなる。
【００１９】図２は、本発明によりスイッチング電源装
置の別の実施例の概要回路図である。スイッチング電源
としての構成、動作は上記と同様である。但し、図では
出力電源は１つだけ示してある。この実施例では、出力
電圧が所定の電圧を超えたことを検出する出力電圧検出
手段と、その検出信号に従って入力コンデンサに短絡抵
抗を接続する短絡手段を設けて、当該スイッチング電源
装置の入力電源切断時に入力コンデンサの電圧を強制的
に放電する構成としている。
置の別の実施例の概要回路図である。スイッチング電源
としての構成、動作は上記と同様である。但し、図では
出力電源は１つだけ示してある。この実施例では、出力
電圧が所定の電圧を超えたことを検出する出力電圧検出
手段と、その検出信号に従って入力コンデンサに短絡抵
抗を接続する短絡手段を設けて、当該スイッチング電源
装置の入力電源切断時に入力コンデンサの電圧を強制的
に放電する構成としている。
【００２０】具体的には例えば以下のような構成とす
る。出力電圧検出手段としては、所定の電圧で導通する
ツェナーダイオードＤ２１と、その導通電流でオンとな
るスイッチングトランジスタＴｒ２１等で構成する。ま
た、入力コンデンサに短絡抵抗を接続する短絡手段は、
一端を入力コンデンサＣ１の入力電圧側に接続し、他端
をスイッチングトランジスタＴｒ２１の出力でスイッチ
ングする第二のスイッチングトランジスタＴｒ２２のコ
レクタに接続した抵抗Ｒ２５とする。スイッチングトラ
ンジスタＴｒ２１と第二のスイッチングトランジスタＴ
ｒ２２の間には、フォトダイオードＤ２２とフォトサイ
リスタＤ２３からなるフォトカプラ２１を設け、スイッ
チングトランジスタＴｒ２１の出力がフォトカプラ２１
を経由して第二のスイッチングトランジスタＴｒ２２を
スイッチングする構成として、アースレベルの分離を図
る。また、第二のスイッチングトランジスタＴｒ２２の
コレクタには、ＲＣＣのスイッチングトランジスタＴｒ
２のベースを接続し、第二のスイッチングトランジスタ
Ｔｒ２２によりスイッチング回路の発信を制御するよう
にし、第二のスイッチングトランジスタＴｒ２２がオン
のときは、発信が停止するようにする。
る。出力電圧検出手段としては、所定の電圧で導通する
ツェナーダイオードＤ２１と、その導通電流でオンとな
るスイッチングトランジスタＴｒ２１等で構成する。ま
た、入力コンデンサに短絡抵抗を接続する短絡手段は、
一端を入力コンデンサＣ１の入力電圧側に接続し、他端
をスイッチングトランジスタＴｒ２１の出力でスイッチ
ングする第二のスイッチングトランジスタＴｒ２２のコ
レクタに接続した抵抗Ｒ２５とする。スイッチングトラ
ンジスタＴｒ２１と第二のスイッチングトランジスタＴ
ｒ２２の間には、フォトダイオードＤ２２とフォトサイ
リスタＤ２３からなるフォトカプラ２１を設け、スイッ
チングトランジスタＴｒ２１の出力がフォトカプラ２１
を経由して第二のスイッチングトランジスタＴｒ２２を
スイッチングする構成として、アースレベルの分離を図
る。また、第二のスイッチングトランジスタＴｒ２２の
コレクタには、ＲＣＣのスイッチングトランジスタＴｒ
２のベースを接続し、第二のスイッチングトランジスタ
Ｔｒ２２によりスイッチング回路の発信を制御するよう
にし、第二のスイッチングトランジスタＴｒ２２がオン
のときは、発信が停止するようにする。
【００２１】このような構成では、以下のように動作す
る。入力電源のスイッチＳＷがオフとされると、入力コ
ンデンサＣ１が放電を開始し、入力電圧Ｖ０が低下す
る。その結果抵抗Ｒ４で接続されるＴｒ２のベース電圧
が低下し、ベース電流も低下する。一方、出力電圧Ｖ１
で制御されるフォトカプラ６の制御により、Ｔｒ２のベ
ース電流を一定の保つように、Ｔｒ２のスイッチングの
デューティ比が大きくなり、周期も長くなる。しかし、
Ｔｒ２のベース電圧が下がり続けるため、ベース電流を
一定に保つには限界があり、その結果出力電圧Ｖ１が一
定電圧を維持できなくなり、出力電圧Ｖ１が高くなる。
出力電圧Ｖ１が高くなり、保護抵抗Ｒ２２で接続するツ
ェナーダイオードＤ２１がツェナー電圧を超えるとこれ
が導通し、スイッチングトランジスタＴｒ２１をオンと
する。スイッチングトランジスタＴｒ２１がオンになる
とフォトカプラ２１のフォトダイオードＤ２２が発光
し、フォトサイリスタＤ２３が導通状態となる。フォト
サイリスタＤ２３の電流は、抵抗Ｒ２４を通して第二の
スイッチングトランジスタＴｒ２２のベース電流とな
り、Ｔｒ２２がオン状態となる。その結果、抵抗２５に
より入力電圧Ｖ０が基準電圧に短絡されて、入力コンデ
ンサＣ１は強制放電されるとともに、Ｔｒ２の発信も停
止する。
る。入力電源のスイッチＳＷがオフとされると、入力コ
ンデンサＣ１が放電を開始し、入力電圧Ｖ０が低下す
る。その結果抵抗Ｒ４で接続されるＴｒ２のベース電圧
が低下し、ベース電流も低下する。一方、出力電圧Ｖ１
で制御されるフォトカプラ６の制御により、Ｔｒ２のベ
ース電流を一定の保つように、Ｔｒ２のスイッチングの
デューティ比が大きくなり、周期も長くなる。しかし、
Ｔｒ２のベース電圧が下がり続けるため、ベース電流を
一定に保つには限界があり、その結果出力電圧Ｖ１が一
定電圧を維持できなくなり、出力電圧Ｖ１が高くなる。
出力電圧Ｖ１が高くなり、保護抵抗Ｒ２２で接続するツ
ェナーダイオードＤ２１がツェナー電圧を超えるとこれ
が導通し、スイッチングトランジスタＴｒ２１をオンと
する。スイッチングトランジスタＴｒ２１がオンになる
とフォトカプラ２１のフォトダイオードＤ２２が発光
し、フォトサイリスタＤ２３が導通状態となる。フォト
サイリスタＤ２３の電流は、抵抗Ｒ２４を通して第二の
スイッチングトランジスタＴｒ２２のベース電流とな
り、Ｔｒ２２がオン状態となる。その結果、抵抗２５に
より入力電圧Ｖ０が基準電圧に短絡されて、入力コンデ
ンサＣ１は強制放電されるとともに、Ｔｒ２の発信も停
止する。
【００２２】ツェナーダイオードＤ２２のツェナー電圧
を当該スイッチング電源装置の出力電圧Ｖ１の安全電圧
範囲内に設定することで、上記のように、入力電源がオ
フされたときに入力コンデンサＣ１を強制放電するとと
もに、当該スイッチング電源装置の過電圧保護を行うよ
うにすることも可能となる。なお入力コンデンサＣ１を
短絡する抵抗Ｒ２５は、定常状態では高抵抗を維持し、
Ｔｒ２２で短絡するときに低抵抗となるサーミスタとし
て、上記過電圧保護回路として動作した時の電力損失を
低減することができる。
を当該スイッチング電源装置の出力電圧Ｖ１の安全電圧
範囲内に設定することで、上記のように、入力電源がオ
フされたときに入力コンデンサＣ１を強制放電するとと
もに、当該スイッチング電源装置の過電圧保護を行うよ
うにすることも可能となる。なお入力コンデンサＣ１を
短絡する抵抗Ｒ２５は、定常状態では高抵抗を維持し、
Ｔｒ２２で短絡するときに低抵抗となるサーミスタとし
て、上記過電圧保護回路として動作した時の電力損失を
低減することができる。
【００２３】
【発明の効果】ＰＦＣ（Power Factor Correction ）回
路を用いて入力電力の力率を改善するとともに入力側の
電圧を出力電圧に応じたデューティ比でスイッチングす
ることにより出力電圧を所定の電圧として出力するスイ
ッチング電源装置において、そのスイッチングの周期が
所定の周期を超えたことを検出するスイッチングの周期
検出手段と、その検出出力に従って出力側に負荷を加え
る負荷付加手段を設け、当該スイッチング電源装置の入
力電源切断時に入力コンデンサの電圧を強制的に放電す
る構成とする等により、軽負荷時に入力電源が切断され
たときでも、直ちに放電されるために安全が確保される
ようになる。
路を用いて入力電力の力率を改善するとともに入力側の
電圧を出力電圧に応じたデューティ比でスイッチングす
ることにより出力電圧を所定の電圧として出力するスイ
ッチング電源装置において、そのスイッチングの周期が
所定の周期を超えたことを検出するスイッチングの周期
検出手段と、その検出出力に従って出力側に負荷を加え
る負荷付加手段を設け、当該スイッチング電源装置の入
力電源切断時に入力コンデンサの電圧を強制的に放電す
る構成とする等により、軽負荷時に入力電源が切断され
たときでも、直ちに放電されるために安全が確保される
ようになる。
【図１】本発明によるスイッチング電源装置の１実施例
の概要回路図である。
の概要回路図である。
【図２】本発明によりスイッチング電源装置の別の実施
例の概要回路図である。
例の概要回路図である。
１ 入力コンセント ２ ダイオードマトリクス ３ ＰＦＣ（Power Factor Correction ）回路 ４ 制御用ＩＣ ５ ＲＣＣ（リンギングチョークコンバータ） ６、７ スイッチ回路 ８、９ 負荷 １０ ワンチップマイコン １１ ワンショットマルチバイブレータ Ｒ１〜Ｒ１０ 抵抗 Ｃ１〜Ｃ７ コンデンサ Ｔｒ１〜Ｔｒ４ トランジスタ Ｄ１〜Ｄ１０ ダイオード Ｔ１ トランス Ｌ１〜Ｌ６ 巻線 ＯＰ１ オペアンプ ２１ フォトカプラ Ｒ２１〜Ｒ２６ 抵抗 Ｃ２１、Ｃ２２ コンデンサ Ｔｒ２１、Ｔｒ２２ トランジスタ Ｄ２１、Ｄ２２ ダイオード Ｄ２３ フォトサイリスタ Ｖ０ 入力電圧 Ｖ１ 出力電圧
Claims (11)
- 【請求項１】 ＰＦＣ（Power Factor Correction ）回
路を用いて入力電力の力率を改善するとともに入力側の
電圧を出力電圧に応じたデューティ比でスイッチングす
ることにより出力電圧を所定の電圧として出力するスイ
ッチング電源装置において、そのスイッチングの周期が
所定の周期を超えたことを検出するスイッチングの周期
検出手段と、その検出出力に従って出力側に負荷を加え
る負荷付加手段を設け、当該スイッチング電源装置の入
力電源切断時に入力コンデンサの電圧を強制的に放電す
る構成とすることを特徴としたスイッチング電源装置。 - 【請求項２】 前記スイッチング周期検出手段は、前記
スイッチングの周期で変動する電圧からその周期に応じ
たオンオフ信号を生成するシュミット回路と、そのオン
オフ信号の立上り若しくは立下りでトリガするワンショ
ットマルチバイブレータから構成することを特徴とした
請求項１記載のスイッチング電源装置。 - 【請求項３】 当該スイッチング電源装置は、その出力
を使用する機器を制御する制御部の待機時の電源を供給
する待機出力と、その機器の稼働時の電源を供給する１
若しくは２以上の稼働電源出力を備えたマルチ電源と
し、前記負荷付加手段は、稼働時の電源を接続する構成
とすることを特徴とした請求項２記載のスイッチング電
源装置。 - 【請求項４】 前記制御部はＭＰＵ等からなるワンチッ
プマイコンとし、前記負荷付加手段は、そのワンチップ
マイコンに前記ワンショットマルチバイブレータの出力
信号を入力し、その信号により前記稼働時の電源を接続
する構成とすることを特徴とした請求項３記載のスイッ
チング電源装置。 - 【請求項５】 ＰＦＣ（Power Factor Correction ）回
路を用いて入力電力の力率を改善するとともに入力側の
電圧を出力電圧に応じたデューティ比でスイッチングす
ることにより出力電圧を所定の電圧として出力するスイ
ッチング電源装置において、出力電圧が所定の電圧を超
えたことを検出する出力電圧検出手段と、その検出信号
に従って入力コンデンサに短絡抵抗を接続する短絡手段
を設け、当該スイッチング電源装置の入力電源切断時に
入力コンデンサの電圧を強制的に放電する構成とするこ
とを特徴としたスイッチング電源装置。 - 【請求項６】 前記出力電圧検出手段は、所定の電圧で
導通するツェナーダイオードと、その導通電流でオンと
なるスイッチングトランジスタで構成することを特徴と
した請求項５記載のスイッチング電源装置。 - 【請求項７】 前記短絡手段は、一端を前記入力コンデ
ンサの入力電圧側に接続し、他端を前記スイッチングト
ランジスタの出力でスイッチングする第二のスイッチン
グトランジスタのコレクタに接続した抵抗とすることを
特徴とした請求項６記載のスイッチング電源装置。 - 【請求項８】 前記スイッチングトランジスタと第二の
スイッチングトランジスタの間に、フォトダイオードと
フォトサイリスタからなるフォトカプラを設け、スイッ
チングトランジスタの出力がフォトカプラを経由して第
二のフォトトランジスタをスイッチングする構成とする
ことを特徴とした請求項７記載のスイッチング電源装
置。 - 【請求項９】 前記第二のスイッチングトランジスタ
により前記スイッチング回路の発信を制御する構成とす
ることを特徴とした請求項７記載のスイッチング電源装
置。 - 【請求項１０】 前記出力電圧検出手段で検出する所定
の電圧を当該スイッチング電源装置の安全電圧範囲内に
設定し、前記入力コンデンサを強制放電するとともに、
当該スイッチング電源装置の過電圧保護を行うようにす
ることを特徴とした請求項５記載のスイッチング電源装
置。 - 【請求項１１】 前記短絡手段に使用する抵抗は、温度
により抵抗値が低下するサーミスタとすることを特徴と
した請求項７記載のスイッチング電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10108922A JPH11308857A (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | スイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10108922A JPH11308857A (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | スイッチング電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11308857A true JPH11308857A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=14497062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10108922A Pending JPH11308857A (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | スイッチング電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11308857A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007097354A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Nec Electronics Corp | 昇圧回路 |
| JP2007312518A (ja) * | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Sharp Corp | 電源装置 |
| CN102244459A (zh) * | 2010-05-13 | 2011-11-16 | Nxp股份有限公司 | 具有安全装置的smps,操作smps的方法及其控制器 |
| JP2011250600A (ja) * | 2010-05-27 | 2011-12-08 | Sanken Electric Co Ltd | 直流電源装置 |
| JP2012032579A (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-16 | Kyocera Mita Corp | 電源制御装置 |
| JP2013144383A (ja) * | 2012-01-13 | 2013-07-25 | Seiko Epson Corp | 電子機器、および、電子機器の制御方法 |
| US8630105B2 (en) | 2009-03-24 | 2014-01-14 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Switching power supply apparatus including a PFC converter that suppresses harmonic currents |
| KR101360762B1 (ko) * | 2013-03-13 | 2014-02-12 | 주식회사 포티스 | 저전력 대기 모드 구현을 위한 방전 장치 |
| JP2014107933A (ja) * | 2012-11-27 | 2014-06-09 | Omron Automotive Electronics Co Ltd | 電源回路およびそれを用いた充電装置 |
-
1998
- 1998-04-20 JP JP10108922A patent/JPH11308857A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US8848321B2 (en) | 2010-05-13 | 2014-09-30 | Nxp B.V. | SMPS having a safety arrangement, a method of operating a SMPS, and a controller therefor |
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| US8848398B2 (en) | 2010-05-27 | 2014-09-30 | Sanken Electric Co., Ltd. | Direct current power supply device |
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