DE112020004330T5

DE112020004330T5 - Steuerkreis und spannungsquellenvorrichtung

Info

Publication number: DE112020004330T5
Application number: DE112020004330.4T
Authority: DE
Inventors: Hideyuki Ono; Shigeru Hisada
Original assignee: Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2019-09-13
Filing date: 2020-09-03
Publication date: 2022-05-25
Also published as: TWI771749B; JP7229375B2; NL2026428B1; CN114008906A; NL2026428A; JPWO2021049404A1; US20220320889A1; CN114008906B; WO2021049404A1; TW202116007A

Abstract

Bereitgestellt wird ein Steuerkreis, der eine Ladung, die in einem X-Kondensator gespeichert ist, selbst wenn eine Wechselstrom-Eingangsspannung stark schwankt, mit Sicherheit entladen kann. Die Steuerkreis 11 steuert eine Entladung eines X-Kondensators C100, der zwischen Spannungsquellenleitungen AC1 und AC2 verbunden ist, die unterschiedliche Polaritäten eines Wechselstroms eines AC-DC-Wandlers 51 haben, in den der Wechselstrom eingegeben wird, wandelt den Wechselstrom in einen Gleichstrom um und gibt den Gleichstrom aus, wobei der Steuerkreis 51 einen Änderungszustand einer Spannung des X-Kondensators Cioo detektiert und die Entladung so steuert, dass eine Ladung, die in dem X-Kondensator C100 gespeichert ist, basierend auf dem Änderungszustand entladen wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steuerkreis, der eine Entladung eines Kondensators steuert, der zwischen Spannungsquellenleitungen verbunden ist, die unterschiedliche Polaritäten eines Wechselstroms (AC) eines AC-DC-Wandlers haben, in den der Wechselstrom eingegeben wird, der den Wechselstrom in einen Gleichstrom (DC) umwandelt und den Gleichstrom ausgibt, und eine Spannungsquellenvorrichtung, die mit dem Steuerkreis versehen ist.
Beschreibung des Standes der Technik
In dem AC-DC-Wandler, in den der Wechselstrom (AC) eingegeben wird, der den Wechselstrom in einen Gleichstrom (DC) umwandelt und den Gleichstrom ausgibt, ist im Allgemeinen ein Kondensator (ein sogenannter X-Kondensator) zwischen Spannungsquellenleitungen mit unterschiedlichen Polaritäten einer Wechselstrom-Eingangsseite verbunden, um die Erzeugung eines Rauschens zu verhindern. Obwohl das Rauschen, das durch das Eingeben eines Wechselstroms erzeugt wird, durch den X-Kondensator eliminiert wird, wenn eine Eingangswechselstromversorgung unterbrochen wird, wie es Fall ist, wenn ein Stecker, mit dem ein Wechselstrom in den AC-DC-Wandler eingegeben wird, aus der Steckdose gezogen wird, verbleibt eine Ladung, die in dem vorgenannten X-Kondensator gespeichert wurde, bevor die Eingangswechselstromversorgung unterbrochen worden ist, in dem X-Kondensator. Dementsprechend ist es zur Gewährleistung der Sicherheit erforderlich, eine Restladung zu entladen.
Als ein Verfahren zum Entladen einer in dem X-Kondensator gespeicherten Restladung ist zum Beispiel eine Erfindung bekannt, die in JP 2016-158310 A offenbart worden ist.
Die in der Veröffentlichung offenbarte Erfindung wird unter Verwendung von 14 und 15 beschrieben. 14 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines herkömmlichen Entladungskreises einer Spannungsquellenvorrichtung, der in der Veröffentlichung offenbart worden ist. 15 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines zeitlichen Betriebsablaufs der Schaltung, die in 14 gezeigt ist.
Wie in 14 gezeigt ist, weist der herkömmliche Entladungskreis 940 Folgendes auf: einen Spannungsteilungskreis 941, der aus Widerständen R903 und R904 gebildet wird, die in Reihe zwischen einem Hochspannungseingang-Einschaltanschluss HV und einem Massepunkt geschaltet sind; einen Spitzenwert-Halten-Kreis 942, der einen Spitzenwert einer Spannung hält, die durch den Spannungsteilungskreis 941 geteilt worden ist; einen Spannungsvergleichskreis 943, der ein Potential (Spannung) Vn902 eines Verbindungsknotens N902 zwischen den Widerständen R903 und R904 und eine Spannung, die durch proportionales Verringern einer Spannung erhalten wird, die von dem Spitzenwert-Halten-Kreis 942 gehalten wird, vergleicht; einen Zeitgeberkreis 944, der eine Zeit zählt, während der das Potential (die Spannung) Vn902 mindestens ein Festwert ist; und einen Reihenschaltungskreis, der durch einen Schalter S900 und eine Entladungseinheit 945 gebildet wird, die parallel zu dem Spannungsteilungskreis 941 zwischen dem Hochspannungseingang-Einschaltanschluss HV und dem Massepunkt angeordnet ist. Die Entladungseinheit 945 wird aus einem Widerstand Rd900 und einem Schalter Sd900 gebildet. Ein Verbindungsteil zwischen dem Schalter S900 und der Entladungseinheit 945 ist mit einem Stromquellen-Spannungsanschluss VDD verbunden, und die andere Seite des Stromquellen-Spannungsanschlusses VDD ist über einen Kondensator C900 an Masse gelegt. Der Schalter S900 ist ein Schalter, der durch einen Einschaltkreis 950 gesteuert wird. In dieser Spezifikation kann „Spannung“ auch als „Potential“ bezeichnet werden.
Der vorgenannte Spannungsvergleichskreis 943 vergleicht einen Wert, der 30 % eines Spitzenwerts des Potentials Vn902 des Verbindungsknotens N902 beträgt, und das Potential Vn902 des Verbindungsknotens N902, und sie detektiert, ob das Potential Vn902 niedriger als der Wert wird, der 30 % des Spitzenwerts des Potentials Vn902 des Verbindungsknotens N902 beträgt, oder nicht niedriger wird. Der Zeitgeberkreis 944 zählt eine Zeit, während der das Potential Vn902 nicht niedriger als eine Spannung Vp ist, und wenn festgestellt wird, dass eine Zählzeit zum Beispiel 30 ms übersteigt, gibt der Zeitgeberkreis 944 ein Signal zum Einschalten des Schalters S900 und des Entladungsschalters Sd900 aus. Der Zeitgeberkreis 944 ist so hergestellt, dass das Zählen der Zeit jedes Mal, wenn das Potential Vn902 niedriger als die Spannung Vp wird, zurückgesetzt wird, und das Zählen von 30 ms beginnt.
15 zeigt den zeitlichen Betriebsablauf des Entladungskreises 940, der in 14 dargestellt ist. In (A) von 15 zeigt eine Volllinie eine Wellenform einer Spannung VHV des Hochspannungseingang-Einschaltanschlusses HV, und eine unterbrochene Linie zeigt einen Wert, der 30 % des Spitzenwerts beträgt. In 15 zeigt (B) Impulse CP900, die aus dem Spannungsvergleichskreis 943 ausgegeben werden, und (C) zeigt einen Ausgang TMR900 des Zeitgeberkreises 944.
Wie in 15 gezeigt ist, wird der Impuls CP900 während einer normalen Zeitdauer T901 in einem Zyklus ausgegeben, der einem Zyklus der Wellenform der Spannung VHV des Hochspannungseingang-Einschaltanschlusses HV entspricht. Wenn zu einem Zeitpunkt t902 ein Stecker herausgezogen wird, wird der Impuls CP900 nicht aus dem Spannungsvergleichskreis 943 ausgegeben. Dann zu einem Zeitpunkt t903, der nach Ablauf von 30 ms ab einem Zeitpunkt t901, zu dem ein letzter Impuls ausgegeben worden ist, eintritt, wird ein Ausgang TMR900 des Zeitgeberkreises 944 auf einen hohen Pegel (H-Pegel) umgeschaltet. Dementsprechend wird der Entladungsschalter Sd900 eingeschaltet, und folglich wird der X-Kondensator (nicht in der Zeichnung dargestellt, wobei der X-Kondensator mit einer Wechselstrom-AC-Stromquelle verbunden ist) entladen, wobei die Spannung VHV des Hochspannungseingang-Einschaltanschlusses HV sogleich abfällt.
Auf diese Weise werden beim Stand der Technik, der in 14 und 15 beschrieben ist, wenn die Spannung VHV des Hochspannungseingang-Einschaltanschlusses HV (siehe (A) in 15) gleich oder unter einer Festspannung (angegeben durch die unterbrochene Linie, einem Schwellenwert) ist, unter Verwendung des Spitzenwert-Halten-Kreises 942 Impulse CP900 (siehe (B) in 15) aus dem Spannungsvergleichskreis 943 mit dem H-Pegel ausgegeben. Wenn andererseits die Spannung VHV mindestens die Festspannung annimmt und die Impulse CP900 einen niedrigen Pegel (L-Pegel) annehmen, und die Zeit eine Festzeit (30 ms) erreicht, nimmt der Ausgang TMR900 des Zeitgeberkreises 944 den H-Pegel an, und folglich wird der Entladungsschalter Sd900 eingeschaltet und eine Restladung des X-Kondensators wird entladen (siehe (C) in 15).
Dokument des Stands der Technik
Patentdokument
Patentdokument 1: JP 2016-158310 A
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe, die durch die Erfindung zu lösen ist
Der Stand der Technik, der im vorgenannten JP 2016-158310 offenbart wird, ist ausgezeichnet im Hinblick darauf, dass eine Restladung des X-Kondensators entladen wird.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch Folgendes gefunden. Beim vorgenannten Stand der Technik kann zum Beispiel, wenn eine Schwankung einer Wechselstrom-AC-Eingangsspannung klein ist, wie etwa im Fall eines Wechselstrom-AC-100 V-Systems einer einphasigen Eingabe, eine Restladung des X-Kondensators entladen werden. Wenn jedoch die Schwankung der Wechselstrom-AC-Eingangsspannung groß ist (zum Beispiel im Fall einer weltweiten Eingangsspannung), ist es schwierig, eine Restspannung des X-Kondensators mit Sicherheit zu entladen.
Falls die Schwankung der Wechselstrom-AC-Eingangsspannung groß ist und wenn ein ausgegebener Strom eines Wandlers klein ist, tritt ein Fall ein, in dem eine in dem X-Kondensator gespeicherte Ladung nicht ausreichend entladen wird. In einem solchen Fall bleibt ein Zustand hoher Spannung bestehen, und folglich werden die Impulse CP900 nicht von dem Spannungsvergleichskreis 943 erzeugt. In einem solchen Fall ist es möglich, das Problem durch Einstellen eines Verkleinerungsverhältnisses der Spannung Vth, die durch proportionales Verkleinern der Spannung Vp erhalten wird, die von dem Spitzenwert-Halten-Kreis 942 gehalten wird, und Erhöhen der Spannung Vth auf einen hohen Pegel zu bewältigen. Wenn jedoch die Eingangsversorgung eines Wechselstroms infolge des Entfernens eines Steckers bei einer Spannung von Vth oder darunter oder dergleichen unterbrochen wird, kann der Zeitgeberkreis 944 die Zeit, während der das Potential Vn902 nicht geringer als die Spannung Vp ist, nicht zählen, und folglich entsteht ein Zustand, in dem eine Restladung des X-Kondensators nicht entladen wird, wodurch die Möglichkeit besteht, dass ein Bediener einen elektrischen Schlag erleidet.
Ein solcher Zustand kann auftreten, wenn ein weltweiter Wechselstrom AC (Spannung) eingegeben wird. Der weltweite Wechselstrom AC (Spannung) ist ein Wechselstrom (Spannung), der an verschiedenen Orten in der Welt verwendet wird. In verschiedenen Orten in der Welt unterscheidet sich ein Wechselstrom-AC-Spannungswert, der gewöhnlich verwendet wird, abhängig von einem Land oder einer Region, oder es kann passieren, dass in demselben Land oder in derselben Region eine Wechselstrom-AC-Spannung verschieden ist oder schwankt. In einem Fall, in dem ein solcher weltweiter Wechselstrom AC (wobei weltweiter Wechselstrom AC der Wechselstrom AC ist, der in verschiedenen Ländern in der Welt aber nicht notwendigerweise in der ganzen Welt verwendet wird) eingegeben wird, ist es in besonderem Maße erforderlich, große Schwankungen einer Wechselstrom-AC-Spannung zu berücksichtigen. Dementsprechend ist es wichtig, die vorgenannte Aufgabe der Bereitstellung eines Steuerkreises oder einer Spannungsquellenvorrichtung zum Entladen zu verwirklichen.
Dementsprechend besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Steuerkreises und einer Spannungsquellenvorrichtung (hier nachstehend werden „Steuerkreis und Spannungsquellenvorrichtung“ auch als „Steuerkreis und dergleichen“ bezeichnet), die eine Ladung, die in dem X-Kondensator gespeichert ist, mit Sicherheit entladen kann, selbst wenn eine Wechselstrom-Eingangsspannung stark schwankt.
Lösung der Aufgabe
[1] Ein Steuerkreis gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Steuerkreis zum Steuern einer Entladung eines Kondensators, der zwischen Spannungsquellenleitungen verbunden ist, die unterschiedliche Polaritäten eines Wechselstroms eines AC-DC-Wandlers haben, in den der Wechselstrom eingegeben wird, der den Wechselstrom in einen Gleichstrom umwandelt und den Gleichstrom ausgibt, wobei
der Steuerkreis einen Änderungszustand einer Spannung des Kondensators detektiert und die Entladung so steuert, dass eine Ladung, die in dem Kondensator gespeichert ist, basierend auf dem Änderungszustand entladen wird.
Vorteilhafte Wirkungen, die durch eine solche Konfiguration erzielt werden, werden später in einem Absatz „Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung“ beschrieben.
In der vorstehenden Konfiguration steht „Wechselstrom (AC)“ für eine Spannung oder einen Strom, wo Richtungen sowie Positiv und Negativ in einem kurzen Zeitabstand wechseln. Als ein Beispiel einer Wechselstromquelle wird eine allgemein verwendete kommerziell verfügbare Stromquelle genannt.
In der vorstehenden Konfiguration steht „Gleichstrom (DC)“ für eine Spannung oder einen Strom, wo eine Größe und eine Richtung feststehen. Ein Gleichstrom umfasst auch eine Spannung und einen Strom, wo eine Größe sich ändert, aber eine Polarität sich nicht ändert.
In der vorstehenden Konfiguration steht „AC-DC-Wandler“ für eine Vorrichtung, in die ein Wechselstrom eingegeben wird, die Wechselstrom in einen Gleichstrom umwandelt und den Gleichstrom ausgibt. Als ein Beispiel des AC-DC-Wandlers wird ein AC-Adapter eines persönlichen Notebook-Computers und dergleichen genannt, in den eine Eingabe aus einer kommerziell verfügbaren AC-Stromquelle erfolgt und der eine DC-Gleichstromquelle versorgt.
Eine Spannungsquellenleitung mit unterschiedlichen Polaritäten eines Wechselstroms steht für eine Spannungsquellenleitung, die unterschiedliche Polaritäten einer Stromquelle bildet, die einen Wechselstrom liefert.
Ein Kondensator, der zwischen den Spannungsquellenleitungen mit unterschiedlichen Polaritäten eines Wechselstroms verbunden ist, steht für einen sogenannten X-Kondensator.
In der vorstehenden Konfiguration steht „eine Spannung des Kondensators“ für eine Spannung zwischen Elektroden des Kondensators (X-Kondensator) oder eine Spannung (oder ein Potential) auf einer anderen Elektrodenseite, wobei eine Elektrodenseite des Kondensators (X-Kondensator) als Referenz verwendet wird.
In der vorstehenden Konfiguration steht „detektiert einen Änderungszustand einer Spannung eines Kondensators“ für das Detektieren, ob oder ob nicht ein Zustand der Spannung des Kondensators (X-Kondensator) sich ändert. Wenn zum Beispiel ein Anstieg oder Abfall der Spannung des Kondensators (X-Kondensator) detektiert wird, bedeutet das, dass eine Änderung des Zustands der Spannung des Kondensators (X-Kondensator) detektiert wird, und wenn ein Anstieg oder Abfall der Spannung des Kondensators nicht detektiert wird, bedeutet das, dass keine Änderung des Zustands der Spannung des Kondensators (X-Kondensator) detektiert wird.
[2] Bei dem Steuerkreis gemäß der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass der Steuerkreis eine Detektion des Änderungszustands der Spannung des Kondensators durchführt, indem er eine erste Spannung, die durch Pegelverschieben der Spannung des Kondensators erhalten wird, und eine zweite Spannung, die gegenüber der ersten Spannung vergrößert oder verkleinert wird, setzt, und indem er eine Vergleichsoperation zwischen einer Spannung, die durch Abtasten-Halten der ersten oder der zweiten Spannung zu jeder Festzeit erhalten wird, und der ersten oder der zweiten Spannung, auf die das Abtasten-Halten nicht angewendet wird, durchführt.
In der vorstehenden Konfiguration steht „durch Pegelverschieben“ einer Spannung dafür, dass eine Größe (oder ein Potential) einer eingegebenen Spannung geändert wird und eine geänderte Spannung ausgegeben wird. Zum Beispiel wird ein Spannungspegel einer Eingangsspannung von 100 V auf eine Spannung von einigen V verringert und die Spannung wird ausgegeben. Mit einer solchen Pegelverschiebung können eine Vergleichsoperation und dergleichen einfach durchgeführt werden.
In der vorstehenden Konfiguration steht „eine zweite Spannung, die gegenüber der ersten Spannung vergrößert oder verkleinert wird“ für eine Spannung, die gegenüber der ersten Spannung um eine Festspannung vergrößert oder verkleinert wird (zum Beispiel eine Spannung, die um eine Spannung wie etwa 0,1 V, 0,2 V, 0,3 V oder dergleichen gegenüber der ersten Spannung vergrößert oder verkleinert wird), eine Spannung, die durch Multiplizieren der ersten Spannung mit einem festen Koeffizient erhalten wird (zum Beispiel eine Spannung, die durch Multiplizieren der ersten Spannung mit 0,95, 0,9, 0,85, 0,8 oder dergleichen erhalten wird), oder eine Spannung, die durch Multiplizieren der ersten Spannung mit einem festen Koeffizienten und weiterhin durch Subtrahieren einer Festspannung und dergleichen erhalten wird.
In der vorstehenden Konfiguration steht „Abtasten-Halten“ für Abtasten (Speichern) einer Spannung zu einem vorgegebenen Teil jeder festen Zeit und Halten des Spannungswerts.
In der vorstehenden Konfiguration steht „Vergleichsoperation“ für das Vergleichen einer Spannung, die durch Abtasten-Halten erhalten wird, mit einer Spannung, auf die Abtasten-Halten nicht angewendet wird, und Ausgeben eines Vergleichsergebnisses (Durchführen wahre oder falsche Ausgabe), Ausgeben einer Differenzspannung zwischen diesen Spannungen und dergleichen.
Durch Durchführen einer solchen Operation wird ein Vergleich zwischen der Spannung, die durch Abtasten-Halten erhalten wird, und einer Spannung, auf die Abtasten-Halten nicht angewendet wird, durchgeführt, und folglich kann die Unterbrechung der Eingabe eines AC genau detektiert werden. Im Vergleich zu einem Fall gemäß dem Stand der Technik, bei dem Spitzenwert-Halten durchgeführt wird (ein Fall, bei dem ein Spitzenwert gehalten wird), ist es weiterhin ausreichend, einen Kondensator, der einen kleinen Kondensator aufweist, als einen Kondensator, der zum Halten einer Ladung erforderlich ist, bereitzustellen, und folglich kann der Steuerkreis und dergleichen verkleinert werden.
[3] Bei dem Steuerkreis gemäß der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass die Vergleichsoperation, die von dem Steuerkreis durchgeführt wird, eine Vergleichsoperation ist, die eine Größenbeziehung der Spannung, die durch Abtasten-Halten erhalten wird, und der Spannung, auf die Abtasten-Halten nicht angewendet wird, vergleicht und detektiert, oder eine Vergleichsoperation, die eine Spannungsdifferenz ausgibt.
In der vorstehenden Konfiguration steht „eine Vergleichsoperation, die eine Spannungsdifferenz ausgibt“ für zum Beispiel eine Vergleichsoperation, die eine Ausgabe erzeugt, die einer Differenz zwischen den zu vergleichenden Spannungen entspricht.
Mit einer solchen Operation ist es ausreichend, dass die von dem Steuerkreis durchgeführte Vergleichsoperation eine Operation ist, die eine Größenbeziehung zwischen der Spannung, die durch Abtasten-Halten erhalten wird, und der Spannung, auf die Abtasten-Halten nicht angewendet wird, vergleicht und detektiert, oder eine Operation, die eine Spannungsdifferenz ausgibt, und folglich kann die Unterbrechung der Eingabe eines AC einfacher und genauer detektiert werden.
[4] Bei dem Steuerkreis gemäß der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass unter Annahme von Spannungswerten der ersten Spannung, der zweiten Spannung und einer Spannung, die durch Abtasten-Halten von einer der ersten oder der zweiten Spannung als eine Erste-Spannung-Kennlinie, eine Zweite-Spannung-Kennlinie und eine Abtasten-Halten-Spannung-Kennlinie, die jeweils im Zeitverlauf dargestellt sind, der Steuerkreis eine Detektion des Änderungszustands der Spannung des Kondensators durch Detektieren eines Schnittpunkts zwischen der Abtasten-Halten-Spannung-Kennlinie und der Spannungskennlinie der Spannung von der ersten und der zweiten Spannung, auf die Abtasten-Halten nicht angewendet wird, durchführt.
In der vorstehenden Konfiguration steht „Durchführen einer Detektion des Änderungszustands der Spannung des Kondensators durch Detektieren, ..., eines Schnittpunkts zwischen der Abtasten-Halten-Spannung-Kennlinie und der Spannungskennlinie der Spannung, auf die Abtasten-Halten nicht angewendet wird,...“ für zum Beispiel Folgendes. Durch Detektieren, dass beide Spannungskennlinien sich schneiden, wird ein normaler Änderungszustand einer Spannung des Kondensators (X-Kondensator) detektiert, das heißt, ein Zustand, in dem ein Eingangswechselstrom normalerweise eingegeben wird. Andererseits, wenn es nicht möglich ist, zu detektieren, dass beide Spannungskennlinien sich schneiden (wenn detektiert wird, dass beide Spannungskennlinien sich nicht schneiden), wird ein abnormaler Änderungszustand einer Spannung des Kondensators (X-Kondensator) detektiert, das heißt ein Zustand, in dem eine Eingangswechselstrom normalerweise nicht eingegeben wird (ein Zustand, in dem die Eingabe eines Eingangswechselstroms unterbrochen ist). Auf diese Weise wird die Detektion eines Änderungszustands einer Spannung des Kondensators durch Detektieren des Schnittpunkts zwischen den Spannungskennlinien durchgeführt.
Mit einer solchen Operation wird ein Änderungszustand einer Spannung des X-Kondensators basierend auf einem Schnittzustand einer Mehrzahl von Spannungskennlinien detektiert, und folglich kann die Unterbrechung der Eingabe eines Wechselstroms AC genauer detektiert werden.
[5] Bei dem Steuerkreis gemäß der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass der Steuerkreis die Detektion des Änderungszustands der Spannung des Kondensators durchführt, indem er eine Ausgabe, die durch Durchführen einer Vergleichsoperation zwischen einer Spannung, die durch Abtasten einer ersten Spannung erhalten wird, die durch Pegelverschieben der Spannung des Kondensators erhalten wurde, und der ersten Spannung, auf die Abtasten-Halten nicht angewendet wird, erhalten wird, mit einer Referenzspannung vergleicht.
Mit einer solchen Operation kann ein Änderungszustand einer Spannung des Kondensators unter Verwendung einer Spannung (der ersten Spannung) detektiert werden.
[6] Bei dem Steuerkreis gemäß der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass der Steuerkreis, wenn ein Zustand, in dem keine Änderung des Änderungszustands erfolgt und der für eine feste Zeitdauer fortbesteht, detektiert wird, die Entladung so steuert, dass eine Ladung, die in dem Kondensator gespeichert ist, entladen wird.
In der vorstehenden Konfiguration steht „ein Zustand, in dem keine Änderung des Änderungszustands erfolgt und der für eine feste Zeitdauer fortbesteht“ dafür, dass ein Zustand, in dem eine Spannung des Kondensators im Wesentlichen stabil ist und sich nicht ändert, für eine feste Zeitdauer fortbesteht.
Wenn zum Beispiel eine Eingabe eines Wechselstroms AC unterbrochen wird und ein solcher Zustand für eine feste Zeitdauer fortbesteht, dann ist dieser Fall „ein Zustand, in dem keine Änderung des Änderungszustands erfolgt und der für eine feste Zeitdauer fortbesteht“.
Andererseits, wenn eine Eingabe eines Wechselstroms AC nicht unterbrochen wird und eine Spannung ansteigt oder abfällt, dann ist dieser Fall nicht „ein Zustand, in dem keine Änderung des Änderungszustands erfolgt und der für eine feste Zeitdauer fortbesteht“.
In der vorstehenden Konfiguration steht „eine feste Zeitdauer“ in „für eine feste Zeitdauer fortbesteht“ für eine Zeitdauer, die erforderlich ist, um zu detektieren, ob die Spannung des Kondensators ansteigt oder abfällt, oder um (das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein) einer Zustandsänderung, bei der eine Spannung des Kondensators ansteigt oder abfällt, zu detektieren.
Zum Beispiel ist für gewöhnlich eine Zeitdauer eines Zyklusses ausreichend, um das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des nächsten Anstiegs, der nach Detektion eines Anstiegs kommt, zu detektieren. Die Detektion einer Zeitdauer von einem Ende eines Anstiegs bis zu einem Beginn des nächsten Anstiegs kann jedoch eine Zeitdauer sein, die kürzer als ein Zyklus ist, das heißt eine Zeitdauer von mindestens 1/2 eines Zyklusses (zum Beispiel eine Zeitdauer von mindestens 3/4 eines Zyklusses).
Auf dieselbe Weise ist zum Beispiel eine Zeitdauer eines Zyklusses ausreichend, um das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des nächsten Abfalls der nach Detektion eines Abfalls kommt, zu detektieren. Die Detektion einer Zeitdauer von einem Ende eines Abfalls bis zu einem Beginn des nächsten Abfalls kann jedoch eine Zeitdauer sein, die kürzer als ein Zyklus ist, das heißt eine Zeitdauer von mindestens 1/2 eines Zyklusses (zum Beispiel eine Zeitdauer von mindestens 3/4 eines Zyklusses).
Für gewöhnlich ist eine Zeitdauer eines Zyklusses ausreichend, um sowohl einen Anstieg als auch einen Abfall zu detektieren. Es ist jedoch ausreichend, eine Zeitdauer von einem Ende des Anstiegs bis zu einem Beginn des nächsten Abfalls oder eine Zeitdauer von einem Ende des Abfalls bis zu einem Beginn des nächsten Anstiegs zu detektieren, so dass die Zeitdauer kürzer als ein Zyklus sein kann. Zum Beispiel kann die Zeitdauer eine Zeitdauer von mindestens 1/4 eines Zyklusses oder eine Zeitdauer von mindestens 1/2 eines Zyklusses sein.
In der vorstehenden Konfiguration kann „ein Zyklus“ ein Zyklus eines normalen Wechselstroms sein, der durch eine Sinuswelle gebildet wird (eine Zeitdauer, die eine Sinuswelle ist, wobei ein negatives Wellental auf einen positiven Wellenberg folgt, und die von einem Beginn eines positiven Wellenbergs bis zu einem Ende eines negativen Wellentals reicht, oder eine Zeitdauer, die eine Sinuswelle ist, und die von einem Beginn eines positiven Wellenbergs bis zu einem Beginn eines nächsten positiven Wellenbergs reicht). Wenn jedoch Vollwellengleichrichtung auf die Eingabe eines Wechselstroms angewendet wird, wird ein negatives Wellental ein positiver Wellenberg, und folglich setzen sich die positiven Wellenberge fort. Dementsprechend kann eine Zeitdauer, die die Hälfte eines Zyklusses eines normalen Wechselstroms ist, als ein Zyklus gesetzt werden (eine Zeitdauer, die von einem Beginn bis zu einem Ende eines positiven Wellenbergs reicht, der durch Vollwellengleichrichtung gebildet wird, oder eine Zeitdauer, die von einem Beginn eines positiven Wellenbergs bis zu einem Beginn eines nächsten positiven Wellenbergs reicht, die als ein Zyklus gesetzt ist). In den Ausführungsformen wird die letztere Zeitdauer als ein Zyklus gesetzt.
Bei einer solchen Konfiguration kann eine in dem X-Kondensator gespeicherte Ladung mit größerer Sicherheit entladen werden.
[7] Bei dem Steuerkreis gemäß der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass der Steuerkreis eine Detektion, dass ein Zustand, in dem keine Änderung des Änderungszustands erfolgt, für eine feste Zeitdauer fortbesteht, durchführt, indem er eine Zeit des Zustands, in dem keine Änderung des Änderungszustands erfolgt, zählt.
Zählen einer Zeit eines Zustands, in dem keine Änderung des Änderungszustands der Spannung des Kondensators erfolgt, wird so durchgeführt, dass zum Beispiel das Zählen einer Zeit gestartet wird, indem zum Beispiel ein Zeitpunkt, zu dem sich der Änderungszustand der Spannung des Kondensators ändert, als eine Referenz verwendet wird, und wenn eine nächste Änderung detektiert wird, wird das Zählen der Zeit zurückgesetzt und wird neu gestartet. Wenn die Zeit die „feste Zeit (Zeitdauer)“ erreicht, bevor die nächste Änderung detektiert wird, wird „ein Zustand, in dem keine Änderung in dem Änderungszustand erfolgt und der für eine feste Zeitdauer fortbesteht“ bewirkt.
Als eine Einheit zum Zählen der Zeit kann zum Beispiel ein Zeitgeber, der die Zeit zählt, ein Zähler, der die Anzahl von Zeitimpulsen, die die Referenz zur Synchronisation des Steuerkreises werden, und dergleichen genannt werden.
Bei einer solchen Konfiguration kann „ein Zustand, in dem keine Änderung in dem Änderungszustand erfolgt und der für eine feste Zeitdauer fortbesteht“ einfacher detektiert werden.
[8] Bei dem Steuerkreis gemäß der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass der Steuerkreis einen Änderungszustand des Anstiegs und/oder des Abfalls der Spannung des Kondensators detektiert und die Entladung so steuert, dass eine Ladung, die in dem Kondensator gespeichert ist, basierend auf dem Änderungszustand entladen wird.
Bei einer solchen Konfiguration kann der Änderungszustand durch Detektieren des Änderungszustands des Anstiegs und/oder des Abfalls der Spannung des Kondensators detektiert werden, und folglich kann die Unterbrechung der Eingabe eines Wechselstroms AC einfacher detektiert werden.
[9] Bei dem Steuerkreis gemäß der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass der Steuerkreis den Änderungszustand des Anstiegs der Spannung des Kondensators detektiert und die Entladung so steuert, dass eine Ladung, die in dem Kondensator gespeichert ist, basierend auf dem Änderungszustand entladen wird.
[10] Bei dem Steuerkreis gemäß der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass der Steuerkreis Folgendes aufweist:

eine Erste-Spannung-Erzeugungseinheit, die die erste Spannung erzeugt, die durch Pegelverschieben der Spannung des Kondensators erhalten wird, der zwischen den Spannungsquellenleitungen mit unterschiedlichen Polaritäten verbunden ist;
eine Zweite-Spannung-Erzeugungseinheit, die eine zweite Spannung erzeugt, die kleiner als die erste Spannung ist;
eine Abtasten-Halten-Einheit zum Abtasten-Halten der ersten oder der zweiten Spannung, wobei die Abtasten-Halten-Einheit Folgendes aufweist: einen Abtasten-Halten-Kondensator für die erste oder die zweite Spannung; und einen Abtasten-Halten-Schalter, der zwischen der Erste-Spannung- oder der Zweite-Spannung-Erzeugungseinheit und dem Abtasten-Halten-Kondensator angeordnet ist;
eine Vergleichsoperationseinheit, die den Änderungszustand detektiert, indem sie eine Vergleichsoperation zwischen einer Abtasten-Halten-Spannung, die durch Abtasten-Halten von einer der ersten oder der zweiten Spannung durch die Abtasten-Halten-Einheit erhalten wird, und der Spannung von der ersten und der zweiten Spannung, auf die das Abtasten-Halten nicht angewendet wird, durchführt; und
eine Entladungseinheit, die eine Ladung, die in dem Kondensator gespeichert ist, der zwischen den Spannungsquellenleitungen mit unterschiedlichen Polaritäten verbunden ist, basierend auf dem detektierten Änderungszustand entlädt.

[11] Bei dem Steuerkreis gemäß der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass der Steuerkreis Folgendes aufweist:

eine Erste-Spannung-Erzeugungseinheit, die die erste Spannung erzeugt, die durch Pegelverschieben der Spannung des Kondensators erhalten wird, der zwischen den Spannungsquellenleitungen mit unterschiedlichen Polaritäten verbunden ist;
eine Abtasten-Halten-Einheit für die erste Spannung, wobei die Abtasten-Halten-Einheit Folgendes aufweist: einen Abtasten-Halten-Kondensator für die erste Spannung; und einen Abtasten-Halten-Schalter, der zwischen der Erste-Spannung-Erzeugungseinheit und dem Abtasten-Halten-Kondensator angeordnet ist;
eine Vergleichsoperationseinheit, die den Änderungszustand detektiert, indem sie eine Ausgabe, die basierend auf einer Abtasten-Halten-Spannung für die erste Spannung, die durch Abtasten-Halten der ersten Spannung durch die Abtasten-Halten-Einheit erhalten wird, und der ersten Spannung, auf die Abtasten-Halten durch die Abtasten-Halten-Einheit nicht angewendet wird, errechnet worden ist, mit einer Referenzspannung vergleicht; und
eine Entladungseinheit, die eine Ladung, die in dem Kondensator gespeichert ist, der zwischen den Spannungsquellenleitungen mit unterschiedlichen Polaritäten verbunden ist, basierend auf dem detektierten Änderungszustand entlädt.

[12] Eine Spannungsquellenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf:

einen AC-DC-Wandler, in den ein Wechselstrom eingegeben wird und der einen Gleichstrom ausgibt;
einen Kondensator, der zwischen Spannungsquellenleitungen mit unterschiedlichen Polaritäten des Wechselstroms verbunden ist; und
einen der vorstehend beschriebenen Steuerkreise, der eine Entladung des Kondensators steuert.

Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung detektiert der Steuerkreis den Änderungszustand der Spannung des Kondensators (X-Kondensator) und steuert die Entladung so, dass eine Ladung, die in dem Kondensator gespeichert ist, basierend auf dem Änderungszustand entladen wird. Dementsprechend kann selbst dann, wenn eine Eingangsspannung stark schwankt, eine Ladung, die in dem Kondensator gespeichert ist, mit Sicherheit entladen werden.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht zum Beschreiben der Schaltungskonfiguration einer Spannungsquellenvorrichtung 101 (und eines Steuerkreis 11 der Spannungsquellenvorrichtung 101) gemäß einer Ausführungsform 1;
2 ist eine Ansicht zum Beschreiben des zeitlichen Betriebsablaufs der Spannungsquellenvorrichtung 101 (und des Steuerkreises 11 der Spannungsquellenvorrichtung 101) gemäß der Ausführungsform 1;
3 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Teils (Teil L1), der in 2 gezeigt ist, in einer vergrößerten Weise;
4 ist eine Ansicht zum Beschreiben der Schaltungskonfiguration einer Spannungsquellenvorrichtung 102 (und eines Steuerkreises 12 der Spannungsquellenvorrichtung 102) gemäß einer Ausführungsform 2;
5 ist eine Ansicht zum Beschreiben des zeitlichen Betriebsablaufs der Spannungsquellenvorrichtung 102 (und des Steuerkreises 12 der Spannungsquellenvorrichtung 102) gemäß der Ausführungsform 2;
6 ist eine Ansicht zum Beschreiben der Schaltungskonfiguration der Spannungsquellenvorrichtung 103 (und eines Steuerkreises 13 der Spannungsquellenvorrichtung 103) gemäß einer Ausführungsform 3;
7 ist eine Ansicht zum Beschreiben des zeitlichen Betriebsablaufs der Spannungsquellenvorrichtung 103 (und des Steuerkreises 13 der Spannungsquellenvorrichtung 103) gemäß der Ausführungsform 3;
8 ist eine Ansicht zum Beschreiben der Schaltungskonfiguration einer Spannungsquellenvorrichtung 104 (und eines Steuerkreises 14 der Spannungsquellenvorrichtung 104) gemäß einer Ausführungsform 4;
9 ist eine Ansicht zum Beschreiben der Schaltungskonfiguration einer Spannungsquellenvorrichtung 105 (und eines Steuerkreises 15 der Spannungsquellenvorrichtung 105) gemäß einer Ausführungsform 5;
10 ist eine Ansicht zum Beschreiben des zeitlichen Betriebsablaufs der Spannungsquellenvorrichtung 105 (und des Steuerkreises 15 der Spannungsquellenvorrichtung 105) gemäß der Ausführungsform 5;
11 ist eine Ansicht zum Beschreiben der Schaltungskonfiguration einer Spannungsquellenvorrichtung 106 (und eines Steuerkreises 16 der Spannungsquellenvorrichtung 106) gemäß einer Ausführungsform 6;
12 ist eine Ansicht zum Beschreiben des zeitlichen Betriebsablaufs der Spannungsquellenvorrichtung 106 (und des Steuerkreises 16 der Spannungsquellenvorrichtung 106) gemäß der Ausführungsform 6;
13 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Teils, der in 12 gezeigt ist, in einer vergrößerten Weise;
14 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Entladungskreises einer herkömmlichen Spannungsquellenvorrichtung; und
15 ist eine Ansicht zum Beschreiben des zeitlichen Betriebsablaufs der Schaltung, die in 14 gezeigt ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend wird ein Steuerkreis und dergleichen der vorliegenden Erfindung auf der Grundlage von Ausführungsformen beschrieben, die in den Zeichnungen gezeigt sind. Die jeweiligen Zeichnungen sind schematische Ansichten und spiegeln nicht immer genau die tatsächlichen Schaltungen, Zeitablaufdiagramme und dergleichen wieder. Die Schaltungen, die Zeitablaufdiagramme und dergleichen der jeweiligen Ausführungsformen werden für einen beispielhaften Zweck dargestellt, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Schaltungen und dergleichen beschränkt.
Weiterhin haben in dieser Spezifikation Symbole, die in einer Zeichnung verwendet werden, dieselbe Bedeutung auch in anderen Zeichnungen. Wenn Symbole, die in einer Zeichnung verwendet werden, auch in anderen Zeichnungen verwendet werden, bleiben die Bedeutungen der Symbole unverändert. Elemente, Schaltungen und dergleichen, die mit den gleichen Symbolen versehen sind, haben im Wesentlichen die gleiche Betriebsweise und die gleichen vorteilhaften Wirkungen, selbst wenn die Ausführungsformen sich voneinander unterscheiden. Auf die wiederholte Beschreibung der Komponenten, die dasselbe Symbol haben, wird soweit als möglich verzichtet.
[Ausführungsform 1]
(1) Zusammenfassung
Zunächst wird eine Spannungsquellenvorrichtung 101 (und ein Steuerkreis 11 der Spannungsquellenvorrichtung 101) gemäß einer Ausführungsform 1 unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben.
Die Spannungsquellenvorrichtung 101 (und der Steuerkreis 11 der Spannungsquellenvorrichtung 101) gemäß der Ausführungsform 1 detektiert einen Änderungszustand der Vergrößerung einer Spannung eines Kondensators (X-Kondensator) und steuert eine Entladung so, dass eine Ladung, die in dem Kondensator (X-Kondensator) gespeichert ist, basierend auf dem detektierten Änderungszustand entladen wird.
1 ist eine Ansicht zum Beschreiben der Schaltungskonfiguration der Spannungsquellenvorrichtung 101 (und des Steuerkreises 11 der Spannungsquellenvorrichtung 101) gemäß der Ausführungsform 1. 2 ist eine Ansicht zum Zeigen eines Betriebszeitablaufdiagramms der Spannungsquellenvorrichtung 101 (und des Steuerkreises 11 der Spannungsquellenvorrichtung 101) gemäß der Ausführungsform 1. 3 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Teils (Teil L1), der in 2 gezeigt ist, in einer vergrößerten Weise.
Wie in 1 gezeigt ist, weist die Spannungsquellenvorrichtung 101 Folgendes auf: einen Kondensator (X-Kondensator) C100, der zwischen Eingangsanschlüssen AC1, AC2 eines Wechselstroms AC (Wechselstrom-Eingangsstromquelle) (zwischen Spannungsquellenleitungen mit unterschiedlichen Polaritäten) verbunden ist; einen AC-DC-Wandler 51, der einen Wechselstrom AC in einen Gleichstrom DC umwandelt und eine Gleichstromausgabe OUT an Ausgangsanschlüsse OUT1, OUT2 ausgibt; und dergleichen.
Der AC-DC-Wandler 51 weist Folgendes auf: einen Gleichrichterkreis REC, der einen Wechselstrom AC gleichrichtet; einen DC-DC-Wandler COV, in den eine Ausgabe (Gleichstrom) des Gleichrichterkreises REC eingegeben wird und der eine Gleichstromausgabe (Spannung) OUT ausgibt; und einen Glättungskondensator C21, der auf einer Eingangsseite des DC-DC-Wandlers COV bereitgestellt ist.
Der Gleichrichterkreis REC, der aus vier Dioden D21, D22, D23 und D24 gebildet wird, ist zwischen den AC-Eingangsanschlüssen AC1, AC2 (zwischen den Spannungsquellenleitungen mit unterschiedlichen Polaritäten) eingefügt, und eine Vollwellengleichrichtung eines eingegebenen AC wird durchgeführt. Eine Kathode der Diode D21 und eine Anode der Diode D23 sind mit dem Eingangsanschluss AC1 eines Wechselstroms AC verbunden, und eine Kathode der Diode D22 und eine Anode der Diode D24 sind mit dem Eingangsanschluss AC2 verbunden. Eine Kathode der Diode D23 und eine Kathode der Diode D24 sind miteinander verbunden, und sie sind mit einer Seite des Kondensators C21 und einem Eingangsanschluss des DC-DC Wandlers COV verbunden. Eine Anode der Diode D21 und eine Anode der Diode D22 sind miteinander verbunden, und sie sind mit einer anderen Seite des Kondensators C21 und dem anderen Eingangsanschluss des DC-DC Wandlers COV verbunden, und sie sind an Masse gelegt. Der Kondensator C21 ist ein Glättungskondensator.
Dioden D1 und D2 sind zwischen dem Wechselstrom AC und dem Steuerkreis 11 eingefügt. Das heißt, Anoden der Dioden D2 und D1 sind jeweils mit den Eingangsanschlüssen AC1 und AC2 verbunden, und Kathoden der Dioden D2 und D1 sind miteinander verbunden, und die Kathoden der Dioden D2 und D1 sind miteinander verbunden, und der Wechselstrom AC wird in den Steuerkreis 11 eingegeben (ein Spannungsteilungskreis, der aus Widerständen R1, R2 und R₃ gebildet wird).
Der Steuerkreis 11 umfasst einen Spannungsteilungskreis, einen Abtasten-Halten-Kreis SH1, einen Vergleicher OP1, eine Zähleinheit CNT und einen Entladungsschalter SD (Entladungseinheit). Der Spannungsteilungskreis wird aus Widerständen R1, R2 und R₃ gebildet, die in Reihe geschaltet sind, um Spannungen aus den Kathoden der Dioden D2 und D1, die miteinander verbunden sind, zu teilen. Der Abtasten-Halten-Kreis SH1 führt das Abtasten-Halten einer geteilten Spannung VA (einer Spannung an einem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R1 und R2) durch. Der Vergleicher OP1 vergleicht eine Spannung (VB1), die von dem Abtasten-Halten-Kreis SH1 ausgegeben wird, und eine Spannung VC (eine Spannung an einem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R2 und R3). Die Zähleinheit CNT zählt eine Zeit unter Verwendung einer Änderung einer Spannung (Impulsspannung) VD1, die aus dem Vergleicher OP1 als ein Auslösungspunkt ausgegeben wird. Der Entladungsschalter SD entlädt eine Ladung, die in dem X-Kondensator C100 gespeichert ist, wenn eine Spannung VE mit einem H-Pegel (Entladungsbefehl) in den Entladungsschalter SD eingegeben wird, die aus der Zähleinheit CNT ausgegeben wird.
Nachfolgend werden jeweilige Einheiten der Schaltung beschrieben.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, wird der Spannungsteilungskreis aus den Widerständen R1, R2 und R3 gebildet. Durch Setzen eines Widerstandswerts, der eine Summe der Widerstände R1, R2 und R3 ist, auf einen hohen Widerstandswert, wird der Stromverbrauch an dem Spannungsteilungskreis verringert.
Eine Spannung an dem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R1 und R2 und eine Spannung an dem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R2 und R3 sind Spannungen VA beziehungsweise VC und sind Spannungen, die durch Pegelverschieben einer Spannung des X-Kondensators C100 erhalten werden. Werden die Spannungen VA und VC als eine erste Spannung und eine zweite Spannung angenommen, ist die Spannung VA (erste Spannung) um eine Spannung V10 höher als die Spannung VC (zweite Spannung). Mit anderen Worten, die Spannung V10, die eine Differenzspannung zwischen der Spannung VA (erste Spannung) und der Spannung VC (zweite Spannung) ist, wird durch V10=VA-VC ausgedrückt.
Der Abtasten-Halten-Kreis SH1 hat einen Schalter SW1 und einen Kondensator C1. Eine Seite des Schalters SW1 ist mit dem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R1 und R2 in dem Spannungsteilungskreis verbunden, und die andere Seite des Schalters SW1 ist mit einer Seite des Kondensators C1 und einem invertierten Eingangsanschluss (-) des Vergleichers OP1 verbunden. Die andere Seite des Kondensators C1 ist an Masse gelegt.
Der Schalter SW1 ist ein Schalter zum Abtasten einer Spannung (Spannung VA) an dem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R1 und R2, und der Kondensator C1 ist ein Kondensator zum Halten der abgetasteten Spannung VA. Der Schalter SW1 wird synchron mit periodischen Taktimpulsen CP ein- oder ausgeschaltet. Wenn der Taktimpuls CP einen H-Pegel annimmt, sodass der Schalter SW1 eingeschaltet wird, wird der Schalter SW1 in einen geschlossenen Zustand gebracht und wird leitend. Wenn der Taktimpuls CP einen L-Pegel annimmt, sodass der Schalter SW1 ausgeschaltet wird, wird der Schalter SW1 in einen offenen Zustand gebracht und wird nichtleitend. Wenn der Schalter SW1 eingeschaltet ist, wird die Spannung (Spannung VA) an dem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R1 und R2 abgetastet. Wenn der Schalter SW1 ausgeschaltet ist, wird der Schalter SW1 nichtleitend und die abgetastete Spannung VA wird durch den Kondensator C1 gehalten. Es ist wünschenswert, dass zumindest eine Mehrzahl von Taktimpulsen CP eine Halbperiode der Spannung VA aufweisen.
Der Verbindungsteil zwischen den Widerständen R2 und R3 ist mit einem nichtinvertierten Eingangsanschluss (+) des Vergleichers OP1 verbunden. Eine Seite des Kondensators C1 ist mit dem invertierten Eingangsanschluss (-) verbunden, um das Eingeben einer Ausgabe des Abtasten-Halten-Kreises SH1 zu ermöglichen.
Der Vergleicher OP1 detektiert einen Änderungszustand der Spannung VA (erste Spannung), indem eine Vergleichsoperation zwischen einer Spannung VB1, die durch Abtasten-Halten erhalten wird und an den invertierten Eingangsanschluss (-) angelegt wird (nachfolgend auch als „Abtasten-Halten-Spannung VB1“ bezeichnet), und einer Spannung VC an dem nichtinvertierten Eingangsanschluss (+) durchgeführt wird. Wenn die Spannung VC (zweite Spannung) an dem nichtinvertierten Eingangsanschluss (+) größer als die Spannung VB1 an dem invertierten Eingangsanschluss (-) ist, nimmt eine ausgegebene Spannung VD1 einen hohen Pegel (H-Pegel) an, und wenn die Spannung VC (zweite Spannung) an dem nichtinvertierten Eingangsanschluss (+) kleiner als die Spannung VB1 an dem invertierten Eingangsanschluss (-) ist, nimmt die ausgegebene Spannung VD1 einen niedrigen Pegel (L-Pegel) an.
In die Zähleinheit CNT wird die Spannung VD1 eingegeben, die aus dem Vergleicher OP1 ausgegeben wird, und die Zähleinheit CNT zählt eine Zeit unter Verwendung eines Zeitpunkts, zu dem sich die Spannung VD1 ändert, als einer Referenz, und eine Spannung VE nimmt einen H-Pegel an, wenn eine feste Zeit gezählt worden ist. Das heißt, die Spannung VE, die aus der Zähleinheit CNT ausgegeben wird, nimmt einen H-Pegel statt eines L-Pegels an, wenn für mindestens eine feste Zeit keine Änderung der Eingabe eines Wechselstroms AC (eine Änderung der Spannung VA) erfolgt, so dass ein Entladungsbefehl ausgegeben wird, um den Entladungsschalter SD einzuschalten (der Entladungsschalter SD wird leitend), und folglich wird eine Ladung, die in dem X-Kondensator C100 gespeichert ist, entladen.
Der Entladungsschalter SD ist ein Schalter, der zwischen den Kathoden der Dioden D1 und D2 und einer Masse angeordnet ist, und eine Seite des Entladungsschalters SD ist mit den Kathoden der Dioden D1 und D2 über einen Entladungswiderstand R20 verbunden, und die andere Seite des Entladungsschalters SD ist an Masse gelegt. In einem normalen Zustand, in dem die Eingabe eines Wechselstroms AC nicht unterbrochen wird, hat die Spannung VE einen L-Pegel, so dass der Schalter SD in einem offenen Zustand ist (ein nichtleitender Zustand). Wenn die Eingabe des Wechselstroms AC unterbrochen wird und ein solcher Zustand wird detektiert, nimmt die Spannung VE einen H-Pegel an, sodass der Entladungsschalter SD eingeschaltet wird (leitend wird). Dementsprechend wird eine Ladung, die in dem X-Kondensator C100 gespeichert ist, über den Widerstand R20 (zum Entladen) und den Schalter SD zu einer Masseseite entladen.
2 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines zeitlichen Betriebsablaufs der Spannungsquellenvorrichtung 101 (und des Steuerkreises 11 der Spannungsquellenvorrichtung 101) gemäß der Ausführungsform 1.
Im obersten Teil von 2 wird eine Spannungskennlinie einer Spannung VA gezeigt, die die Spannung VA im Zeitverlauf darstellt. Die Spannungskennlinie der Spannung VA wird einer Vollwellengleichrichtung durch die Dioden D1 und D2 unterzogen und zeigt eine Wellenform, die durch wellenbergförmige Sinushalbwellenkurven gebildet wird. In Bezug auf die Wellenform der Spannung VA ist ein Zeitpunkt t12, zu dem die dritte wellenbergförmige Wellenform, gezählt von links, leicht abfällt, ein Zeitpunkt, zu dem die Eingabe eines Wechselstroms AC infolge Trennung von Kabeln zur Eingabe eines Wechselstroms AC aus den Steckdosen (ein Zustand, in dem die Eingangsanschlüsse AC1, AC2 von den Steckdosen getrennt werden) oder dergleichen unterbrochen wird. Auch in diesem Fall wird eine Ladung in dem X-Kondensator C100 gespeichert, und folglich ändert sich die Spannung VA selbst nach dem Zeitpunkt t12 im Wesentlichen nicht und bleibt eine Festspannung bis zu einem Zeitpunkt t13, zu dem die Ladung entladen wird. Eine Spannung der Spannung VA verringert sich infolge der Entladung.
Taktimpulse CP werden auf einer zweiten Stufe von oben in 2 gezeigt.
Die Taktimpulse CP sind Impulse, die eine Grundlage einer Steuerzeitgebung des gesamten Steuerkreises 11 werden. Die Taktimpulse CP sind Signale, die periodisch einen Zustand, in dem eine Spannung hoch ist (H-Pegel) und einen Zustand, in dem die Spannung niedrig ist (L-Pegel), annehmen. Bei der Ausführungsform 1 werden die Taktimpulse CP zur zeitlichen Steuerung des Abtastens-Haltens verwendet, das von dem Abtasten-Halten-Kreis SH1 durchgeführt wird. Es ist wünschenswert, dass eine Mehrzahl von Taktimpulsen in einer Anstiegszeitdauer oder einer Abfallzeitdauer (ein Halbzyklus) einer wellenbergförmigen Wellenform (ein Zyklus T) der Spannung VA (erste Spannung) liegen. Die Taktimpulse CP können auch als Zählimpulse der Zähleinheit verwendet werden (Verwendung der Taktimpulse CP als Impulse zum Zählen).
Auf der dritten Stufe von oben in 2 werden Spannungskennlinien, die die Spannung VA, die Spannung VB1 (die Spannung, die durch Abtasten-Halten der Spannung VA erhalten wird) und die Spannung VC (die Spannung, die kleiner als die Spannung VA ist) im Zeitverlauf darstellen, in einer überlagerten Weise gezeigt. Die Kennlinie der Spannung VB1 und die Kennlinie der Spannung VC schneiden sich mehrere Male während des Anstiegs der Spannung VA (ein Teil auf einer linken Seite der wellenbergförmigen Wellenform). Andererseits schneiden die Kennlinie der Spannung VB1 und die Kennlinie der Spannung VC sich nicht während des Abfalls der Spannung VA (ein Teil auf der rechten Seite der wellenbergförmigen Wellenform). Nach dem Zeitpunkt t12, zu dem die Eingabe des Wechselstroms AC unterbrochen wird und die Spannung VA sich nicht mehr ändert, ist es auch nicht mehr möglich, dass eine Größenbeziehung zwischen den Spannungen VB1, VC sich ändert. Die Spannungskennlinien der Spannungen VA, VB1 und VC sind in 3 in vergrößerter Weise gezeigt.
Ein Zeitablaufdiagramm der Spannung VD1, die aus dem Vergleicher OP1 ausgegeben wird, ist auf einer vierten Stufe von oben 2 gezeigt. Die Spannung VD1, die aus dem Vergleicher OP1 ausgegeben wird, wird jedes Mal invertiert, wenn die Größenbeziehung zwischen der Spannung VB1 (die Spannung, die durch Abtasten-Halten der Spannung VA erhalten wird) und der Spannung VC an dem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R2 und R3 (die Spannung, die kleiner als die Spannung VA ist) umgekehrt wird. Die Spannung VD1, die aus dem Vergleicher OP1 ausgegeben wird, wird als eine Mehrzahl von Impulsen während des Anstiegs der Spannung VA (der Teil auf der linken Seite der wellenbergförmigen Wellenform) ausgegeben. Andererseits wird während des Abfalls der Spannung VA (der Teil auf der rechten Seite der wellenbergförmigen Wellenform) keine impulsförmige Spannung VD1 ausgegeben.
Obwohl die Spannung VD1 bis zu einem ansteigenden Teil des dritten Wellenbergs, gezählt von links, in Bezug auf die Spannung VA (bis zu dem Zeitpunkt t11) als Impulse ausgegeben wird, wird nach dem Zeitpunkt t11 die Größenbeziehung zwischen der Spannung VB1 und der Spannung VC nicht umgekehrt, und folglich wird die Spannung VD1 nicht als Impulse ausgegeben (die Spannung wird auf dem L-Pegel gehalten).
Ein Zeitablaufdiagramm der Spannung VE, die aus der Zähleinheit CNT ausgegeben wird, ist auf einer fünften Stufe von oben in 2 gezeigt.
The Spannung VD1, die aus dem Vergleicher OP1 ausgegeben wird, wird in die Zähleinheit CNT eingegeben. Die Zähleinheit CNT setzt die Zählung zurück, wenn die Zähleinheit CNT den Abfall der Spannung VD1 von einem H-Pegel auf einen L-Pegel detektiert, und beginnt zu zählen (Zeitpunkt t11). Eine vorgegebene Zeit T11 wird im Voraus in der Zähleinheit CNT gesetzt. Wenn die Zähleinheit CNT das Zählen der Zeit ab dem Zeitpunkt t11 beginnt und keine Änderung der Spannung VD1 erfolgt, bevor die Zeit die vorgegebene Zeit T11 erreicht, wird die Spannung VE zu einem Zeitpunkt t13, der nach einem Ablauf der vorgegebenen Zeit T11 ab dem Zeitpunkt t11 kommt, von dem L-Pegel auf den H-Pegel verschoben, sodass der Entladungsschalter SD eingeschaltet wird. Dementsprechend wird eine Ladung, die in dem X-Kondensator C100 gespeichert ist, über die Diode D1 (D2), den Widerstand R20 und den Schalter SD entladen.
Die Spannung VE (die Spannung mit dem H-Pegel), die aus der Zähleinheit CNT ausgegeben wird, ist ein Entladungsbefehlssignal. Wenn das Entladungsbefehlssignal (die Spannung VE nimmt den H-Pegel an) zu dem Zeitpunkt t13 ausgegeben wird, wird der Entladungsschalter SD eingeschaltet (wird leitend), und eine Ladung, die in dem X-Kondensator C100 gespeichert ist, wird entladen. Gleichzeitig mit einer solchen Entladung der Ladung fallen die Spannung VA und die Spannung VC allmählich ab.
Ein MOSFET-Element (MOSFET: metal oxide semiconductor field-effect transistor -Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor) wird als Schalter SD und SW1 verwendet (ein MOSFET-Element wird als Schalter bei anderen nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen verwendet).
3 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Teils, der in 2 gezeigt ist, in einer vergrößerten Form.
Die Spannung VA ist eine Spannung (erste Spannung), die durch Pegelverschieben einer Spannung des X-Kondensators C100 erhalten wird. Die Spannung VB1 ist eine Spannung, die durch Abtasten-Halten der Spannung VA (erste Spannung) erhalten wird. Die Spannung VC ist eine zweite Spannung, die kleiner als die Spannung VA (erste Spannung) ist (wobei während des Anstiegs der Spannung VA in einer Wellenform die Spannung VC um eine Spannung V10 kleiner als die Spannung VA ist).
Eine mit dem Symbol VA gekennzeichnete Linie ist eine Erste-Spannung-Kennlinie, die die Spannung VA (erste Spannung) im Zeitverlauf darstellt.
Eine mit dem Symbol VC gekennzeichnete Linie ist eine Zweite-Spannung-Kennlinie, die die Spannung VC (zweite Spannung) im Zeitverlauf darstellt.
Eine mit dem Symbol VB1 gekennzeichnete Linie ist eine Abtasten-Halten-Spannung-Kennlinie, die die Spannung VB1 (eine Spannung, die durch Abtasten-Halten der ersten Spannung VA erhalten wird) im Zeitverlauf darstellt.
Die Abtasten-Halten-Spannung-Kennlinie der Spannung VB1, die die Spannung VB1, die durch Abtasten-Halten der Spannung VA erhalten wird, im Zeitverlauf darstellt, nimmt eine stufenförmige Wellenform an, da der Abtasten-Halten-Kreis SH1 das Abtasten der Spannung VA und das Halten der Spannung VA in dem Kondensator C1 mit einem Zyklus T10 wiederholt. Während des Anstiegs der Spannung VA berührt die Kennlinie der Abtasten-Halten-Spannung VB1 zu einigen Zeitpunkten die Kennlinie der Spannung VA und ist zu anderen Zeitpunkten unterhalb der Kennlinie der Spannung VA positioniert. Andererseits berührt während des Abfalls der Spannung VA die Kennlinie der Abtasten-Halten-Spannung VB1 zu einigen Abtasten-Zeitpunkten die Kennlinie der Spannung VA und ist zu anderen Zeitpunkten oberhalb der Kennlinie der Spannung VA positioniert.
Bei der Ausführungsform 1 erfolgt, wenn die Eingangsversorgung mit einem Wechselstrom AC normal ohne Unterbrechung ist, das Detektieren, ob die Eingabe des Wechselstroms AC unterbrochen oder nicht unterbrochen wird, unter Verwendung eines Schnittpunkts zwischen der Spannungskennlinie der Spannung VC und der Abtasten-Halten-Spannung-Kennlinie der Spannung VB1, die durch Abtasten-Halten der Spannung VA während des Anstiegs der Spannung VA erhalten wird.
Durch Einstellen einer Größe der Spannung V10, die eine Differenzspannung zwischen der Spannung VA und der Spannung VC ist, für eine Länge des Zyklusses T10 oder dergleichen, wird die Einstellung so vorgenommen, dass die Kennlinie der Spannung VC und die Kennlinie der Abtasten-Halten-Spannung VB1 sich zumindest einmal während des Anstiegs der Spannung VA schneiden, wenn die Eingangsversorgung des Wechselstroms AC normal ohne Unterbrechung ist. Wenn die Einstellung so vorgenommen wird, dass die Kennlinie der Spannung VC und die Kennlinie der Abtasten-Halten-Spannung VB1 sich mehrere Male schneiden, kann der Schnittpunkt genauer detektiert werden.
Andererseits ist während des Abfalls der Spannung VA, die Kennlinie der Abtasten-Halten-Spannung VB1 oberhalb der Kennlinie der Spannung VA positioniert, und folglich besteht keine Möglichkeit, dass die Kennlinie der Abtasten-Halten-Spannung VB1 und die Kennlinie der Spannung VC sich schneiden.
Der Vergleicher OP1 führt eine Vergleichsoperation einer Größenbeziehung zwischen der Spannung VC und der Abtasten-Halten-Spannung VB1 durch. Wenn die Eingangsversorgung mit dem Wechselstrom AC normal ohne Unterbrechung ist, schneiden sich die Kennlinie der Spannung VC und die Kennlinie der Abtasten-Halten-Spannung VB1. In diesem Fall wird die Spannung VD1 jedes Mal, wenn die Kennlinie der Spannung VC und die Kennlinie der Abtasten-Halten-Spannung VB1 sich schneiden, invertiert. Eine solche Betriebsart ist in 3 in vergrößerter Weise gezeigt.
Während einer Zeitdauer, in der die Spannung VA ansteigt, nimmt, wenn die Spannung VC größer als die Abtasten-Halten-Spannung VB1 ist, die Spannung VD1, die aus dem Vergleicher OP1 ausgegeben wird, einen H-Pegel an. Wenn die Kennlinie der Spannung VC und die Kennlinie der Abtasten-Halten-Spannung VB1 sich schneiden, und die Spannung VC kleiner als die Abtasten-Halten-Spannung VB1 wird, wird die Spannung VD1, die aus dem Vergleicher OP1 ausgegeben wird, von dem H-Pegel auf einen L-Pegel invertiert. Wenn die Kennlinie der Spannung VC und die Kennlinie der Abtasten-Halten-Spannung VB1 sich erneut schneiden, und die Spannung VC größer als die Abtasten-Halten-Spannung VB1 wird, wird die Spannung VD1, die aus dem Vergleicher OP1 ausgegeben wird, von dem L-Pegel auf den H-Pegel invertiert.
Auf diese Weise wiederholt während der Zeitdauer, in der die Spannung VA ansteigt, die Spannung VD1, die aus dem Vergleicher OP1 ausgegeben wird, die Inversion der Spannung zwischen dem H-Pegel und dem L-Pegel.
Gemäß dem Steuerkreis 11 der vorgenannten Ausführungsform 1 kann, selbst wenn eine Eingangsspannung eines Wechselstroms AC stark schwankt, ein Änderungszustand des Anstiegs der Spannung des X-Kondensators C100 detektiert werden, und eine Entladung wird so gesteuert, dass eine Ladung, die in dem X-Kondensator C100 gespeichert ist, basierend auf dem Änderungszustand entladen wird. Dementsprechend kann die Ladung, die in dem X-Kondensator C100 gespeichert ist, mit Sicherheit entladen werden.
Vergleich mit dem Stand der Technik
Bei dem unter Verwendung von 14 und 15 beschriebenen Stand der Technik werden bei niedrig gesetzter Spannung VHV keine Impulse CP900 abhängig von einem Lastzustand oder einem Schaltungszustand erzeugt, sodass die Möglichkeit einer fehlerhaften Detektion besteht. Das ist zum Beispiel darauf zurückzuführen, dass wenn eine Last gering ist und eine Kapazität eines Filterkondensators, die in einen Eingangsteil eingegeben wird, groß ist, eine Pulsationsspannung eines Wechselstroms AC oder eine Spannung eines Wellentalteils des Pulsationsstromes in Bezug auf eine Wellenform der Spannung VN902 an einem Teil des Verbindungsknotens N902 nicht verringert werden kann und hoch wird.
Weiterhin wird bei hoch gesetzter Spannung VHV, um die vorgenannte fehlerhafte Detektion zu vermeiden, wenn eine Eingangsspannung hoch ist (wenn eine Spannung in einer weltweiten Eingangsspannung hoch ist), eine Ladung nicht abhängig von der AC-Eingabe-Stoppzeit entladen, und folglich wird eine Restspannung des X-Kondensators vergrößert, sodass ein Risiko besteht, dass der Bediener einen elektrischen Schlag erleidet.
Andererseits wird bei der Ausführungsform 1 eine Entladung so gesteuert, dass ein Änderungszustand des Anstiegs der Spannung des X-Kondensators C100 detektiert wird, und eine Ladung, die in dem X-Kondensator C100 gespeichert ist, wird basierend auf dem Änderungszustand entladen. Dementsprechend ist ein Risiko gering, dass ein Bediener infolge einer Restladung des X-Kondensators einen elektrischen Schlag erleidet, das dann besteht, wenn eine Spannung VHV, die durch proportionales Verringern einer Spitzenwert-Halten-Spannung erhalten wird, hoch ist.
Weiterhin wird die Spannung VHV, die durch proportionales Verringern der Spitzenwert-Halten-Spannung erhalten wird, nicht zum Detektieren eines Änderungszustands der Spannung des X-Kondensators C100 verwendet, und folglich kann eine Möglichkeit des Auftretens eines Phänomens, dass die Impulse CP900 nicht erzeugt werden, wenn die Spannung VHV niedrig gesetzt ist, und daher eine fehlerhafte Detektion erfolgt, verringert werden.
Dementsprechend kann eine Restladung des X-Kondensators C100 mit Sicherheit entladen werden.
Beim Stand der Technik ist es erforderlich, dass ein Spannungsspitzenwert des Wechselstroms AC gehalten wird, um den Spannungsspitzenwert des Wechselstroms AC Spannung gegenüber einem VHV-Schwellenwert zu reflektieren. Im Allgemeinen ist in diesem Fall ein Kondensator mit einer großen Kapazität erforderlich. Dementsprechend ergeben sich durch das Integrieren eines Steuerkreises mehrere Nachteile, wie unter anderem die folgenden Nachteile.
(1) Bei dem Versuch einen Spitzenwert-Halten-Kondensator in einem integrierten Chip anzuordnen, wird eine Chipgröße eines integrierten Schaltkreises vergrößert.
(2) Wenn ein Spitzenwert-Halten-Kondensator extern auf einem integrierten Chip montiert wird, wird ein Anschluss für die externe Montage erforderlich, und folglich vergrößert sich eine Chipgröße eines integrierten Schaltkreises.
(3) Ein extern montierter Spitzenwert-Halten-Kondensator wird neben einem integrierten Chip erforderlich, und folglich vergrößern sich ein Steuerkreis und eine Spannungsquellenvorrichtung.
Andererseits ist bei der Ausführungsform 1 das Abtasten-Halten einer Spannung ausreichend, die durch Verschieben einer Spannung des X-Kondensators C100 erhalten wird, der zwischen den Spannungsquellenleitungen mit unterschiedlichen Polaritäten der Wechselstrom AC-Stromquelle verbunden ist. Dementsprechend kann im Allgemeinen ein Kondensator mit einer im Vergleich zum Stand der Technik kleinen Kapazität (Spitzenwert-Halten-Kondensator) als der Abtasten-Halten-Kondensator verwendet werden. Dementsprechend kann der Steuerkreis so integriert werden, dass der Abtasten-Halten-Kondensator eingebaut ist. Weiterhin ist die Bereitstellung eines Anschlusses für einen externen Kondensator (Spitzenwert-Halten-Kondensator) für einen integrierten Halbleiterchip unnötig. Dementsprechend kann eine Größe des Steuerkreises und eine Größe der Spannungsquellenvorrichtung weiter verringert werden.
[Ausführungsform 2]
Die Ausführungsform 1 ist eine Ausführungsform, bei der ein Änderungszustand des Anstiegs einer Spannung des X-Kondensators C100 detektiert wird. Andererseits ist eine Ausführungsform 2 eine Ausführungsform, bei der ein Änderungszustand des Abfalls einer Spannung des X-Kondensators C100 detektiert wird.
Ein Steuerkreis 12 und dergleichen gemäß der Ausführungsform 2 ist prinzipiell gleich dem Steuerkreis 11 und dergleichen gemäß der Ausführungsform 1. Der Steuerkreis 12 und dergleichen gemäß der Ausführungsform 2 unterscheidet sich jedoch von dem Steuerkreis 11 und dergleichen gemäß der Ausführungsform 1 in Bezug auf folgenden Punkt. Das heißt, bei der Ausführungsform 1 wird der Vergleicher OP1 verwendet, und eine Spannung VB1, die durch Abtasten-Halten einer Spannung VA des Verbindungsteils zwischen den Widerständen R1 und R2 erhalten wird, wird in den invertierten Eingangsanschluss (-) des Vergleichers OP1 eingegeben, und eine Spannung VC des Verbindungsteils zwischen den Widerständen R2 und R3 wird in den nichtinvertierten Eingangsanschluss (+) eingegeben (siehe 1). Bei der Ausführungsform 2 wird ein Vergleicher OP2 verwendet, und eine Spannung VB2, die durch Abtasten-Halten einer Spannung VC erhalten wird, wird in einen nichtinvertierten Eingangsanschluss (+) des Vergleichers OP2 eingegeben, und eine Spannung VA wird in einen invertierten Eingangsanschluss (-) eingegeben (siehe 4).
Nachstehend wird die Ausführungsform 2 detailliert beschrieben.
4 ist eine Ansicht zum Beschreiben der Schaltungskonfiguration einer Spannungsquellenvorrichtung 102 (und des Steuerkreises 12 der Spannungsquellenvorrichtung 102) gemäß der Ausführungsform 2. 5 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines zeitlichen Betriebsablaufs der Spannungsquellenvorrichtung 102 (und des Steuerkreises 12 der Spannungsquellenvorrichtung 102) gemäß der Ausführungsform 2.
Ein Abtasten-Halten-Kreis SH2, wie etwa der Steuerkreis 12 und dergleichen gemäß der Ausführungsform 2, hat einen Schalter SW2 und einen Kondensator C2, wie in 4 gezeigt ist.
Bei dem Abtasten-Halten-Kreis SH2 gemäß der Ausführungsform 2 werden der Schalter SW1 und der Kondensator C1 des Abtasten-Halten-Kreises SH1 (siehe 1) gemäß der Ausführungsform 1 jeweils durch den Schalter SW2 und den Kondensator C2 ersetzt.
Eine Seite des Schalters SW2 ist mit einem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R2 und R3 in einem Spannungsteilungskreis verbunden, und die andere Seite des Schalters SW2 ist mit einer Seite des Kondensators C2 und dem nichtinvertierten Eingangsanschluss (+) des Vergleichers OP2 verbunden. Die andere Seite des Kondensators C2 ist an Masse gelegt.
Der Schalter SW2 ist ein Schalter zum Abtasten einer Spannung (Spannung VC) an dem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R2 und R3, und der Kondensator C2 ist ein Kondensator zum Halten der abgetasteten Spannung VC. Der Schalter SW2 wird synchron mit periodischen Taktimpulsen CP ein- und ausgeschaltet. Wenn der Taktimpuls CP einen H-Pegel annimmt, sodass der Schalter SW2 eingeschaltet wird, wird der Schalter SW2 in einen geschlossenen Zustand gebracht und wird leitend. Wenn der Taktimpuls CP einen L-Pegel annimmt, sodass der Schalter SW2 ausgeschaltet wird, wird der Schalter SW2 in einen offenen Zustand gebracht und wird nichtleitend. Wenn der Schalter SW2 eingeschaltet ist, wird die Spannung (Spannung VC) an dem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R2 und R3 abgetastet. Wenn der Schalter SW2 ausgeschaltet ist, wird der Schalter SW2 nichtleitend, und die abgetastete Spannung VC wird von dem Kondensator C2 gehalten.
5 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines zeitlichen Betriebsablaufs der Spannungsquellenvorrichtung 102 (und des Steuerkreises 12 der Spannungsquellenvorrichtung 102) gemäß der Ausführungsform 2.
In einem obersten Teil von 5 wird eine Spannungskennlinie einer Spannung VA gezeigt, die die Spannung VA im Zeitverlauf darstellt.
Ein Zeitpunkt t22 ist ein Zeitpunkt, zu dem eine Eingangsversorgung eines Wechselstroms AC unterbrochen wird, und ein Zeitpunkt t23 ist ein Zeitpunkt, zu dem das Entladen aus dem X-Kondensator C100 beginnt.
Taktimpulse CP werden auf einer zweiten Stufe von oben in 5 gezeigt.
Auf einer dritten Stufe von oben in 5 werden Spannungskennlinien, die die Spannung VA, die Spannung VB2 (die Spannung, die durch Abtasten-Halten der Spannung VC erhalten wird) und die Spannung VC im Zeitverlauf darstellen, in überlagerter Weise gezeigt. In einem unteren Teil von 5 ist ein Teil L2 der Spannungskennlinien vergrößert, und wird als ein Teil „L2 vergrößert“ gezeigt.
Wie in dem Teil „L2 vergrößert“ gezeigt ist, wird die Kennlinie der Spannung VC (punktierte Linie), die um eine Spannung V10 von der Spannung VA abfällt, unterhalb der Kennlinie der Spannung VA (Volllinie) dargestellt. Die Spannung VB2 ist eine Spannung, die durch Abtasten-Halten der Spannung VC erhalten wird, und sie nimmt eine stufenförmige Wellenform an.
Die Kennlinie der Abtasten-Halten-Spannung VB2, die die Spannung VB2, die durch Abtasten-Halten der Spannung VC erhalten wird, im Zeitverlauf darstellt, nimmt eine stufenförmige Wellenform an, weil der Abtasten-Halten-Kreis SH2 das Abtasten der Spannung VC und das Halten der Spannung VC in dem Kondensator C2 mit einer Zykluszeit T10 wiederholt. Während des Anstiegs der Spannung VA (oder der Spannung VC) berührt die Kennlinie der Abtasten-Halten-Spannung VB2 zu einigen Abtastzeiten (Zeitpunkten) die Kennlinie der Spannung VC, sie ist unterhalb der Kennlinie der Spannung VC positioniert und schneidet die Kennlinie der Spannung VA nicht. Andererseits, während des Abfalls der Spannung VA (oder der Spannung VC) berührt die Kennlinie der Abtasten-Halten-Spannung VB2 zu einigen Abtastzeiten (Zeitpunkten) die Kennlinie der Spannung VC, sie ist zu anderen Zeitpunkten oberhalb der Kennlinie der Spannung VC positioniert und schneidet die Kennlinie der Spannung VA mehrere Male.
Ein Zeitablaufdiagramm einer Spannung VD2, die aus dem Vergleicher OP2 ausgegeben wird, ist auf einer vierten Stufe von oben in 5 gezeigt.
Der Vergleicher OP2 führt eine Vergleichsoperation einer Größenbeziehung zwischen der Spannung VA und der Abtasten-Halten-Spannung VB2 durch und gibt das Ergebnis als die Spannung VD2 aus. Die Spannung VD2 wird jedes Mal, wenn sich die Größenbeziehung zwischen der Spannung VA und der Abtasten-Halten-Spannung VB2 ändert, invertiert (ein H-Pegel und ein L-Pegel werden invertiert).
Da der Vergleicher OP2 die Operation auf diese Weise durchführt, gibt es während einer Zeitdauer, in der die Spannung VA ansteigt, keine Möglichkeit, dass die Spannung VA und die Abtasten-Halten-Spannung VB2 sich schneiden. Das heißt, es gibt keine Möglichkeit, dass die Größenbeziehung umgekehrt wird. Dementsprechend wird die Spannung VD2, die aus dem Vergleicher OP2 ausgegeben wird, auf dem L-Pegel gehalten und ändert sich nicht.
Andererseits, während einer Zeitdauer, in der die Spannung VA abfällt, schneiden sich die Spannung VA und die Abtasten-Halten-Spannung VB2. Das heißt, die Größenbeziehung wird umgekehrt. Dementsprechend und folglich wird die Spannung VD2, die aus dem Vergleicher OP2 ausgegeben wird, gleichzeitig mit einem solchen Schnitt invertiert.
Diese Betriebsart wird im unteren Teil von 5 (Teil „L2 vergrößert“) in einer vergrößerten Weise gezeigt.
Ein Zeitablaufdiagramm einer Spannung VE, die aus einer Zähleinheit CNT ausgegeben wird, ist in einer fünften Stufe von oben in 5 gezeigt.
Wie in 4 gezeigt ist, wird die Spannung VD2, die aus dem Vergleicher OP2 ausgegeben wird, in die Zähleinheit CNT eingegeben. Die Zähleinheit CNT setzt die Zählung zurück, wenn die Zähleinheit CNT einen Abfall der Spannung VD2 von einem H-Pegel auf einen L-Pegel detektiert, und startet das Zählen (Zeitpunkt t21). Eine vorgegebene Zeit T21 wird im Voraus in der Zähleinheit CNT gesetzt. Wenn die Zähleinheit CNT das Zählen der Zeit ab dem Zeitpunkt t21 startet und keine Änderung der Spannung VD2 erfolgt, wird die Spannung VE, die zu dem Zeitpunkt t23, der nach Ablauf der vorgegebenen Zeit T21 ab dem Zeitpunkt t21 kommt, ausgegeben wird, von dem L-Pegel auf den H-Pegel verschoben, sodass ein Entladungsschalter SD eingeschaltet wird. Dementsprechend wird eine Ladung, die in dem X-Kondensator C100 gespeichert ist, entladen.
Die Spannung VE (die Spannung mit dem H-Pegel), die aus der Zähleinheit CNT ausgegeben wird, ist ein Entladungsbefehlssignal. Wenn das Entladungsbefehlssignal zu dem Zeitpunkt t23 (die Spannung VE nimmt den H-Pegel an) ausgegeben wird, wird der Entladungsschalter SD eingeschaltet (wird leitend), und eine Ladung, die in dem X-Kondensator C100 gespeichert ist, wird entladen. Gleichzeitig mit einer solchen Entladung der Ladung fallen die Spannung VA und die Spannung VC allmählich ab.
Auf diese Weise wird bei der Ausführungsform 2 ein Änderungszustand des Abfalls der Spannung des X-Kondensators C100 detektiert, und eine Entladung wird so gesteuert, dass eine Ladung, die in dem X-Kondensator C100 gespeichert ist, basierend auf dem Änderungszustand entladen wird.
[Ausführungsform 3]
Die Ausführungsform 1 ist eine Ausführungsform, bei der ein Änderungszustand eines Anstiegs einer Spannung des X-Kondensators C100 detektiert wird, und die Ausführungsform 2 ist eine Ausführungsform, bei der ein Änderungszustand eines Abfalls der Spannung des X-Kondensators C100 detektiert wird. Andererseits ist eine Ausführungsform 3 eine Ausführungsform, bei der Änderungszustände sowohl eines Anstiegs als auch eines Abfalls einer Spannung eines X-Kondensators C100 detektiert werden.
Eine Schaltung der Ausführungsform 3 ist eine Schaltung, die durch Kombinieren der Schaltung der Ausführungsform 1 und der Schaltung der Ausführungsform 2 gebildet wird, und die Schaltung der Ausführungsform 3 weist die Betriebsweise und die vorteilhaften Wirkungen auf, die im Wesentlichen der Kombination der Betriebsweise und den vorteilhaften Wirkungen der Ausführungsform 1 und der Betriebsweise und den vorteilhaften Wirkungen der Ausführungsform 2 entsprechen.
Nachstehend wird die Ausführungsform 3 detailliert beschrieben.
6 ist eine Ansicht zum Beschreiben der Schaltungskonfiguration einer Spannungsquellenvorrichtung 103 (und eines Steuerkreises 13 der Spannungsquellenvorrichtung 103) gemäß der Ausführungsform 3. 7 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines zeitlichen Betriebsablaufs der Spannungsquellenvorrichtung 103 (und des Steuerkreises 13 der Spannungsquellenvorrichtung 103) gemäß der Ausführungsform 3.
Wie in 6 gezeigt ist, umfassen der Steuerkreis 13 und dergleichen gemäß der Ausführungsform 3 Folgendes: den Abtasten-Halten-Kreis SH1 und den Vergleicher OP1 gemäß der Ausführungsform 1 (siehe 1); den Abtasten-Halten-Kreis SH2 und den Vergleicher OP2 gemäß der Ausführungsform 2 (siehe 4); ein Logische-Summe-Element OR1, das eine logische Summe einer Spannung VD1, die aus dem Vergleicher OP1 ausgegeben wird, und einer Spannung VD2, die aus dem Vergleicher OP2 ausgegeben wird, ermittelt.
Eine Spannung VD3, die aus dem Logische-Summe-Element OR1 ausgegeben wird, wird in eine Zähleinheit CNT eingegeben. Die Ausführungsform 3 ist im Wesentlichen gleich den Ausführungsformen 1 und 2 in Bezug auf einen Punkt, dass die Zähleinheit CNT eine Entladungsspannung VE ausgibt.
In Bezug auf den Abtasten-Halten-Kreis SH1 und den Vergleicher OP1 sowie den Abtasten-Halten-Kreis SH2 und den Vergleicher OP2 in der Ausführungsform 3 sind diese Schaltungskonfigurationen und die Eingabe (Verbindung) in die Abtasten-Halten-Kreise SH1 und SH2 und dergleichen im Wesentlichen gleich den entsprechenden Schaltungskonfigurationen und der Eingabe (Verbindung) in den Ausführungsformen 1 und 2, und folglich wird auf die Beschreibung dieser Schaltungskonfigurationen und dieser Eingabe (Verbindung) verzichtet (siehe 1 und 4).
Durch Anwenden der Schaltungskonfiguration, die in 6 dargestellt ist, weisen, wenn eine Spannung VA ansteigt, wie in Fig.₇ durch „Detektion des Änderungszustands Anstieg“ angegeben ist, Spannungen VA, VB1 und VC Wellenformen auf, die im Wesentlichen gleich den entsprechenden Wellenformen bei der Ausführungsform 1 sind, und eine Spannung VD1, die im Wesentlichen gleich der entsprechenden Spannung bei der Ausführungsform 1 ist, wird aus dem Vergleicher OP1 ausgegeben.
Wenn die Spannung VA abfällt, wie in 7 durch „Detektion des Änderungszustands Abfall“ angegeben ist, weisen Spannungen VA, VB2 und VC Wellenformen auf, die im Wesentlichen gleich den entsprechenden Wellenformen bei der Ausführungsform 2 sind, und eine Spannung VD2, die im Wesentlichen gleich der entsprechenden Spannung bei der Ausführungsform 2 ist, wird aus dem Vergleicher OP2 ausgegeben.
Die Spannung VD3, die aus dem Logische-Summe-Element OR1 ausgegeben wird, ist eine Spannung als die logische Summe der Spannung VD1 und der Spannung VD2 (VD1+VD2) (siehe 6). Wenn eine der Spannung VD1, die aus dem Vergleicher OP1 ausgegeben wird, und der Spannung VD2, die aus dem Vergleicher OP2 ausgegeben wird, einen H-Pegel annimmt, nimmt die Spannung VD3 dementsprechend einen H-Pegel an. Das heißt, wie in „Detektion des Änderungszustands Anstieg und Abfall“ in 7 gezeigt ist, die Spannung VD3 nimmt eine Spannung als eine logische Summe von Spannungen an, die sowohl aus der Spannung VD1, die in „Detektion des Änderungszustands Anstieg“ gezeigt ist, als auch aus der Spannung VD2, die in „Detektion des Änderungszustands Abfall“ gezeigt ist, ausgegeben werden. Bei dieser Spezifikation ist „logische Summe“ eine logische Operation, bei der eine Spannung mit einem H-Pegel ausgegeben wird, wenn einer der Eingänge einen H-Pegel aufweist, und eine Spannung mit einem L-Pegel ausgegeben wird, wenn beide Eingänge einen L-Pegel aufweisen.
Die Spannung VD3, die aus dem Logische-Summe-Element OR1 ausgegeben wird, wird in die Zähleinheit CNT eingegeben. Die Zähleinheit CNT setzt die Zählung zurück, wenn die Zähleinheit CNT einen Abfall der Spannung VD3 von einem H-Pegel auf einen L-Pegel detektiert, und beginnt das Zählen (Zeitpunkt t31). Eine vorgegebene Zeit T31 wird im Voraus in der Zähleinheit CNT gesetzt. Wenn keine Änderung der Spannung VD3 erfolgt, nachdem die Zähleinheit CNT mit dem Zählen der Zeit ab dem Zeitpunkt t31 begonnen hat, wird die Spannung VE zu einem Zeitpunkt t₃₃, der nach Ablauf der vorgegebenen Zeit T31 ab dem Zeitpunkt t31 kommt, von dem L-Pegel auf den H-Pegel verschoben, sodass der Entladungsschalter SD eingeschaltet wird. Dementsprechend wird eine Ladung, die in dem X-Kondensator C100 gespeichert ist, entladen.
Die Spannung VE (die Spannung mit dem H-Pegel), die aus der Zähleinheit CNT ausgegeben wird, ist ein Entladungsbefehlssignal. Wenn das Entladungsbefehlssignal zu dem Zeitpunkt t23 ausgegeben wird (die Spannung VE nimmt den H-Pegel an), wird der Entladungsschalter SD eingeschaltet (wird leitend), und eine Ladung, die in dem X-Kondensator C100 gespeichert ist, wird entladen. Gleichzeitig mit einer solchen Entladung der Ladung fallen die Spannung VA und die Spannung VC allmählich ab.
Mit einer solchen Operation kann ein Änderungszustand der Spannung durch die Detektion eines Änderungszustands des Anstiegs und/oder Abfalls der Spannung des X-Kondensators C100 detektiert werden, und folglich kann die Unterbrechung der Eingabe eines Wechselstroms AC mit größerer Sicherheit detektiert werden. Dementsprechend wird eine Zeitdifferenz der Zählung zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Anstieg der Spannung gestoppt wird, und dem Zeitpunkt, zu dem der Abfall der Spannung gestoppt wird, verringert, und folglich kann das Entladungssignal mit größerer Sicherheit ausgegeben werden.
[Ausführungsform 4]
Eine Ausführungsform 4 ist eine Ausführungsform, bei der Änderungszustände sowohl eines Anstiegs als auch eines Abfalls der Spannung eines X-Kondensators C100 auf dieselbe Weise wie bei Ausführungsform 3 detektiert werden. Die Ausführungsform 4 ist jedoch eine Ausführungsform, bei der die Änderungszustände sowohl eines Anstiegs als auch eines Abfalls der Spannung unter Verwendung derselben Schaltung, soweit dies möglich ist, detektiert werden.
Dementsprechend können bei der Ausführungsform 4, wie in 8 gezeigt ist, unter Verwendung der Schalter SW41, SW42 und SW43 ein Abtasten-Halten-Kreis SH4 und ein Vergleicher OP4 zum Detektieren von Änderungszuständen sowohl eines Anstiegs als auch eines Abfalls einer Spannung verwendet werden. Anders als bei der Ausführungsform 3 (siehe 5), bei der der Abtasten-Halten-Kreis SH1 und der Vergleicher OP1 zum Detektieren eines Änderungszustands des Anstiegs einer Spannung des X-Kondensators C100 und der Abtasten-Halten-Kreis SH2 und der Vergleicher OP2 zum Detektieren eines Änderungszustands des Abfalls der Spannung des X-Kondensator C100 bereitgestellt sind, ist es bei der Ausführungsform 4 nicht erforderlich, zweckbestimmte Kreise für den Anstieg und den Abfall der Spannung des X-Kondensators C100 bereitzustellen, und folglich kann ein Steuerkreis 14 vereinfacht werden.
Nachstehend wird die Ausführungsform 4 detailliert beschrieben.
8 ist eine Ansicht zum Beschreiben der Schaltungskonfiguration einer Spannungsquellenvorrichtung 104 (und des Steuerkreises 14 der Spannungsquellenvorrichtung 104) gemäß der Ausführungsform 4.
Bei der Ausführungsform 4, wie in 8 gezeigt ist, umfasst der Steuerkreis 14 Folgendes: einen Spannungsteilungskreis mit Widerständen R1, R2 und dergleichen zum Entnehmen einer Spannung VA und einer Spannung VC; den Abtasten-Halten-Kreis SH4 zum Abtasten-Halten der Spannung VA und dergleichen; den Vergleicher OP4; die Schalter (SW41, SW42 und SW43) zum Schalten einer Eingabe in den Abtasten-Halten-Kreis SH4 und den Vergleicher OP4; eine Zähleinheit CNT; und einen Entladungsschalter SD.
Der Abtasten-Halten-Kreis SH4 ist eine Schaltung, die im Wesentlichen gleich dem Abtasten-Halten-Kreis SH1 (siehe 1, 6 und dergleichen) ist, und einen Schalter SW4 und einen Abtasten-Halten-Kondensator C4 hat. Eine Seite des Schalters SW4 bildet einen Eingangsteil des Abtasten-Halten-Kreises SH4, die andere Seite des Schalters SW4 ist mit einer Seite des Kondensators C4 verbunden und bildet einen Ausgangsteil. Die andere Seite des Kondensators C4 ist an Masse gelegt.
Die Schalter SW41, SW42 und SW43 sind Schalter, die Änderungszustände sowohl eines Anstiegs als auch eines Abfalls durch Ändern der Schaltungskonfiguration detektieren, indem die Schalterverbindung zwischen dem Anstieg und dem Abfall einer Spannung des X-Kondensators C100 geschaltet wird. Alle Schalter sind so hergestellt, dass sie einen Verbindungszustand schalten, indem sie entweder einen Kontakt auf einer linken oberen Seite oder einer linken unteren Seite verbinden, wobei eine rechte Seite des Schalters als ein Drehpunkt verwendet wird, wie in 8 gezeigt ist.
Detektion des Änderungszustands des Anstiegs der Spannung des X-Kondensators C100
Die Verbindungszustände der Schalter SW41, SW42 und SW43, die in 8 gezeigt sind, sind Verbindungszustände, wenn ein Änderungszustand des Anstiegs einer Spannung des X-Kondensators C100 detektiert wird.
In diesem Fall (wenn der Änderungszustand des Anstiegs detektiert wird), wird eine Spannung VA an einem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R1 und R2 in den Abtasten-Halten-Kreis SH4 über den Schalter SW41 eingegeben, und eine Spannung VB1, die aus dem Abtasten-Halten-Kreis SH4 ausgegeben wird, wird in einen invertierten Eingangsanschluss (-) des Vergleichers OP4 über den Schalter SW42 eingegeben. Eine Spannung VC an einem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R2 und R3 in einen nichtinvertierten Eingangsanschluss (+) des Vergleichers OP4 über den Schalter SW43 eingegeben. In dem Vergleicher OP4 wird eine Vergleichsoperation zwischen der Spannung VB1 und der Spannung VC durchgeführt, und ein Ergebnis der Vergleichsoperation wird als eine Spannung VD4 ausgegeben.
Auf diese Weise nehmen die Schalter SW1, SW42 und SW43 die vorgenannten Zustände an, wenn der Änderungszustand des Anstiegs der Spannung des X-Kondensators C100 detektiert wird. Diese Schaltung hat im Wesentlichen die gleiche Schaltungskonfiguration wie die Schaltung, wenn der Änderungszustand des Anstiegs der Spannung des X-Kondensators C100 bei der Ausführungsform 1 (oder Ausführungsform 3), wie in 1 (oder 6) gezeigt, (die Schaltung, die durch den Abtasten-Halten-Kreis SH1, den Vergleicher OP1 und dergleichen gebildet wird) detektiert wird, und weist im Wesentlichen die gleiche Betriebsweise und die gleichen vorteilhaften Wirkungen auf.
Dementsprechend kann der Steuerkreis 14 den Änderungszustand des Anstiegs der Spannung des X-Kondensators C100 auf dieselbe Weise wie die Ausführungsform 1, die in 1 gezeigt ist, (oder die Ausführungsform 3) detektieren.
Detektion des Änderungszustands des Abfalls der Spannung des X-Kondensators C100
Bei dem Detektieren eines Änderungszustands des Abfalls einer Spannung des X-Kondensators C100 wird die Verbindung der Schalter SW41, SW42 und SW43 in einen Verbindungszustand gebracht, der entgegengesetzt zu dem Verbindungszustand ist, der in 8 gezeigt ist.
Genauer gesagt, in dem Schalter SW42 wird ein Kontakt auf einer linken oberen Seite entgegensetzt zu der Verbindung, die in 8 gezeigt ist, verbunden, und in dem Schalter SW41 wird ein Kontakt auf einer linken unteren Seite entgegensetzt zu der Verbindung, die in 8 gezeigt ist, verbunden. Mit einer solchen Verbindung wird eine Spannung VA an dem Verbindungsteil zwischen dem Widerstand R1 und dem Widerstand R2 in den invertierten Eingangsanschluss (-) des Vergleichers OP4 eingegeben.
In dem Schalter SW41 wird ein Kontakt auf einer linken unteren Seite entgegengesetzt zu der Verbindung, die in 8 gezeigt ist, verbunden, und folglich wird eine Spannung VC an dem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R2 und R3 in den Abtasten-Halten-Kreis SH4 über den Schalter SW41 eingegeben. In dem Schalter SW43 wird ein Kontakt auf einer linken oberen Seite entgegengesetzt zu der Verbindung, die in 8 gezeigt ist, verbunden, und eine Spannung VB2, die aus dem Abtasten-Halten-Kreis SH4 ausgegeben wird, wird in den nichtinvertierten Eingangsanschluss (+) des Vergleichers OP4 eingegeben.
Dann führt der Vergleicher OP4 eine Vergleichsoperation zwischen der Spannung VA, die in den invertierten Eingangsanschluss (-) eingegeben wird, und der Spannung VB2, die in den nichtinvertierten Eingangsanschluss (+) eingegeben wird, durch und gibt ein Ergebnis der Vergleichsoperation als die Spannung VD4 aus. Die Spannung VD4 wird aus dem Vergleicher OP4 in die Zähleinheit CNT eingegeben, und die Zähleinheit CNT gibt eine Spannung VE aus.
Auf diese Weise nimmt die Verbindung der Schalter SW41, SW42 und SW43 einen Verbindungszustand an, der entgegengesetzt zu dem Verbindungszustand ist, der in 8 gezeigt ist, die vorstehend beschrieben worden ist, wenn ein Änderungszustand des Abfalls einer Spannung des X-Kondensators C100 detektiert wird. Diese Schaltung hat im Wesentlichen die gleiche Schaltungskonfiguration wie die Schaltung, wenn der Änderungszustand des Abfalls der Spannung des X-Kondensators C100 bei der Ausführungsform 2 (oder Ausführungsform 3), die in 4 (oder 6) gezeigt ist (die Schaltung, die durch den Abtasten-Halten-Kreis SH2, den Vergleicher OP2 und dergleichen gebildet wird) detektiert wird, und weist im Wesentlichen die gleiche Betriebsweise und die gleichen vorteilhaften Wirkungen auf.
Dementsprechend kann der Steuerkreis 14 den Änderungszustand des Abfalls der Spannung des X-Kondensators C100 in der gleichen Weise wie die Ausführungsform 1, die in 4 gezeigt ist, (oder die Ausführungsform 3) detektieren.
Das Schalten der Schalter SW41, SW42 und SW43 kann so durchgeführt werden, dass der Anstieg und der Abfall der Spannung des X-Kondensators C100 (oder der Spannung VA oder dergleichen) detektiert wird, und die Schalter SW41, SW42 und SW43 in Reaktion auf den Anstieg oder den Abfall der Spannung geschaltet werden.
Alternativ wird ein Zyklus der Spannung des X-Kondensators C100 (oder der Spannung VA oder dergleichen) gemessen, und die Schalter werden zu einem Zeitpunkt geschaltet, wenn die Spannung VA eine niedrigste Spannung wird (zu einem Zeitpunkt, zu dem die Spannung VA ein Wellental zwischen wellenbergförmigen Wellenformen der Spannung VA in 2, 7 und dergleichen) bildet, und danach werden die Schalter nach Ablauf eines halben Zyklusses ((1/2·T) erneut geschaltet.
Auf diese Weise wird bei der Ausführungsform 4 eine Spannung VD1, die im Wesentlichen gleich der Spannung VD1, die bei der Ausführungsform 1 oder der Ausführungsform 3 erläutert worden ist, als eine Ausgangsspannung VD4 des Vergleichers OP4 ausgegeben, wenn die Spannung des X-Kondensators C100 (oder die Spannung VA oder dergleichen) ansteigt, und eine Spannung VD2, die im Wesentlichen gleich der Spannung VD2 ist, die bei der Ausführungsform 2 oder der Ausführungsform 3 erläutert worden ist, wird ausgegeben, wenn die Spannung des X-Kondensator C100 (oder der Spannung VA oder dergleichen) abfällt.
Die Wellenformen der Spannung VA, der Spannung VB1, der Spannung VB2, der Spannung VC, der Spannung VD3, der Spannung VE und dergleichen sind im Wesentlichen gleich den Wellenformen der entsprechenden Spannungen bei der Ausführungsform 1 (siehe 2, 3), der Ausführungsform 2 (siehe 5) oder der Ausführungsform 3 (siehe 7) und folglich wird auf die Beschreibung dieser Wellenformen verzichtet.
Durch Anwendung der Schaltungskonfiguration der Ausführungsform 4 mit Verwendung der Schalter SW41, SW42 und SW43, können derselbe Abtasten-Halten-Kreis SH4 und derselbe Vergleicher OP4 verwendet werden, um die Änderungszustände sowohl des Anstiegs als auch des Abfalls der Spannung des X-Kondensators C100 zu detektieren. Dementsprechend kann der Steuerkreis weiter vereinfacht und verkleinert werden.
[Ausführungsform 5]
Eine Ausführungsform 5 ist eine Ausführungsform, die durch Modifizieren der Ausführungsform 1 erhalten wird. Die Ausführungsform 5 unterscheidet sich von der Ausführungsform 1 in Bezug auf solche Punkte, wie etwa die Art und Weise der Erzeugung einer Spannung VA und dergleichen sowie der Verfeinerung einer Schaltung und dergleichen.
Nachstehend wird die Ausführungsform 5 detailliert beschrieben.
9 ist eine Ansicht zur Beschreibung der Schaltungskonfiguration einer Spannungsquellenvorrichtung 105 (und eines Steuerkreises 15 der Spannungsquellenvorrichtung 105) gemäß der Ausführungsform 5. 10 ist eine Ansicht zur Beschreibung des zeitlichen Betriebsablaufs der Spannungsquellenvorrichtung 105 (und des Steuerkreises 15 der Spannungsquellenvorrichtung 105) gemäß der Ausführungsform 5.
Der Steuerkreis 15 und dergleichen gemäß der Ausführungsform 5 ist prinzipiell gleich dem Steuerkreis 11 und dergleichen gemäß der Ausführungsform 1. Der Steuerkreis 15 und dergleichen gemäß der Ausführungsform 5, der in 9 gezeigt ist, unterscheidet sich jedoch von dem Steuerkreis 11 und dergleichen gemäß der Ausführungsform 1 in Bezug auf solche Punkte, wie etwa die Art und Weise der Erzeugung der Spannung VA und dergleichen sowie der Verfeinerung der Schaltung.
Der Steuerkreis 15 gemäß der Ausführungsform 5 umfasst Folgendes: einen Spannungsteilungskreis mit Widerständen R1 und R10; einen Operationsverstärker OP51; einen Abtasten-Halten-Kreis SH5; einen Pegelverschiebungskreis LS einer Spannung; einen Vergleicher OP5; eine Zähleinheit CNT.
Zunächst wird der Spannungsteilungskreis mit den Widerständen R1 und R10 beschrieben. Bei der Ausführungsform 1 (siehe 1) wird die Spannungsteilung durch in Reihe Schalten der Widerstände R1, R2 und R3 zwischen den Kathoden der Dioden 1 und 2 und GND durchgeführt, und eine Spannung an dem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R1 und R2 wird als eine Spannung VA (erste Spannung) gesetzt, und eine Spannung an dem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R2 und R3 wird als eine Spannung VC (zweite Spannung) gesetzt. Die Ausführungsform 5 unterscheidet sich jedoch von der Ausführungsform 1 in Bezug auf einen Punkt, insofern dass, wie in 9 gezeigt ist, eine Spannungsteilung durch in Reihe Schalten der Widerstände R1 und R10 zwischen den Kathoden der Dioden 1 und 2 und GND durchgeführt wird, und eine Spannung VA5 aus einem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R1 und R10 entnommen wird.
Bei der Ausführungsform 5 wird die Spannung VA5 als eine Spannung verwendet, die zum Zeitpunkt der Detektion eines Änderungszustands einer Spannung eines X-Kondensators C100 eine Referenz ist.
Zwischen den Kathoden der Dioden 1 und 2 und GND wird parallel zu einem WiderstandR1-R10-GND-Pfad, auf die gleiche Art und Weise wie in 1 und dergleichen, ein WiderstandR20-SchalterSD-GND-Pfad bereitgestellt.
Nun werden der Operationsverstärker OP51 und der Abtasten-Halten-Kreis SH5 beschrieben. Die Ausführungsform 5 unterscheidet sich von den Ausführungsformen 1 bis 4 in Bezug auf einen Punkt insofern, als dass der Operationsverstärker OP51 zwischen einem Spannungsteilungsteil (dem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R1 und R10) und dem Abtasten-Halten-Kreis (SH5) bereitgestellt wird.
Der Operationsverstärkers OP51 wird wie folgt beschrieben: Der Verbindungsteil zwischen den Widerständen R1 und R10 ist mit einem nichtinvertierten Eingangsanschluss (+) des Operationsverstärkers OP51 verbunden. Ein invertierter Eingangsanschluss (-) des Operationsverstärkers OP51 ist mit einem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers OP51 verbunden. Der Operationsverstärker OP51 bildet einen sogenannten Spannungsverstärkerkreis, aus dem eine Spannung VA5', die gleich einer Eingangsspannung VA5 ist, ausgegeben wird, und fungiert als ein Puffer. Die Spannung VA5', die aus dem Operationsverstärker OP51 ausgegeben wird, wird in den Abtasten-Halten-Kreis SH5 eingegeben.
Der Abtasten-Halten-Kreis SH5 ist eine Schaltung, die im Wesentlichen gleich dem Abtasten-Halten-Kreis SH1 (siehe 1) oder dergleichen ist, und er hat einen Schalter SW5 und einen Kondensator C5. Eine Seite des Schalters SW5 bildet einen Eingangsteil des Abtasten-Halten-Kreises SH5, und die andere Seite des Schalters SW5 ist mit einer Seite des Kondensators C5 verbunden und bildet einen Ausgangsteil des Abtasten-Halten-Kreises SH5. Die andere Seite des Kondensators C5 ist an Masse gelegt. Der Abtasten-Halten-Kreis SH5 tastet eine Ausgangsspannung VA5' des Operationsverstärkers OP51 ab, indem er den Schalter SW5 einschaltet, er schaltet den Schalter SW5 aus, hält die abgetastete Spannung in dem Kondensator C5 und gibt die Spannung als eine Abtasten-Halten-Spannung VB5 aus.
Dann unterscheidet sich die Ausführungsform 5 von den Ausführungsformen 1 bis 4 in Bezug auf einen Punkt insofern, als dass der Pegelverschiebungskreis LS zu dem Steuerkreis 15 bereitgestellt ist.
Der Pegelverschiebungskreis LS wird wie folgt beschrieben: Der Pegelverschiebungskreis LS ist zwischen dem Verbindungsteil, das zwischen den Widerständen R1 und R10 ist, und einem nichtinvertierten Eingangsanschluss (+) des Vergleichers OP5 bereitgestellt. Eine Spannung VA5 wird an dem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R1 und R10 in den Pegelverschiebungskreis LS eingegeben, und der Pegelverschiebungskreis LS gibt die Spannung VA5 als eine Spannung VC5 aus, deren Spannungspegel verschoben wird. Mit anderen Worten, die eingegebene Spannung VA5 wird als die Spannung VC5 ausgegeben, bei der ein Abfall (Pegel verschoben) um einen Betrag von (VA5-VJ) bewirkt wurde (wobei VJ eine Referenzspannung oder eine Festspannung ist).
Der Pegelverschiebungskreis LS umfasst einen Operationsverstärker OP52 und Widerstände R21, R22, R23 und R24 (wobei R21 bis R24 denselben Widerstandswert haben).
Jeweils eine Seite des Widerstands R21 und des Widerstands R22 ist mit einem invertierten Eingangsanschluss (-) des Operationsverstärkers OP52 verbunden, und die andere Seite des Widerstands R21 ist mit einem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers OP52 verbunden. Die andere Seite des Widerstands R22 ist durch die Referenzspannung (Festspannung) VJ vorgespannt. Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers OP52 bildet einen Ausgangsteil des Pegelverschiebungskreises LS.
Jeweils eine Seite des Widerstands R23 und des Widerstands R24 ist mit einem nichtinvertierten Eingangsanschluss (+) des Operationsverstärkers OP52 verbunden. Die andere Seite des Widerstands R23 ist an Masse gelegt (mit GND verbunden). Die andere Seite des Widerstands R24 bildet einen Eingangsteil des Pegelverschiebungskreises LS und ist mit dem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R1 und R10 verbunden (Eingabe der Spannung VA5).
Der Vergleicher OP5 wird wie folgt beschrieben: Ein invertierter Eingangsanschluss (-) des Vergleichers OP5 ist mit einem Ausgangsteil des Abtasten-Halten-Kreises SH5 (eine Seite des Kondensators C5 gegenüber zu GND) verbunden, und eine Spannung VB5, die aus dem Abtasten-Halten-Kreis SH5 ausgegeben wird, wird in den Vergleicher OP5 eingegeben.
Der nichtinvertierte Eingangsanschluss (+) des Vergleichers OP5 ist mit einem Ausgangsteil des Pegelverschiebungskreises LS (dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers OP52) verbunden, und eine Spannung VC5, die aus dem Pegelverschiebungskreis LS ausgegeben wird, wird in den Vergleicher OP5 eingegeben.
Der Vergleicher OP5 führt eine Vergleichsoperation zwischen der Abtasten-Halten-Spannung VB5 an dem invertierten Eingangsanschluss (-) und der Spannung VC5 an dem nichtinvertierten Eingangsanschluss (+) durch und detektiert eine Änderung der Spannung VA5. Wenn die Spannung VC5 an dem nichtinvertierten Eingangsanschluss (+) größer als die Spannung VB5 an dem invertierten Eingangsanschluss (-) ist, nimmt die Spannung VD5, die aus dem Vergleicher OP5 ausgegeben wird, einen hohen Pegel (H-Pegel) an und im umgekehrten Fall nimmt sie einen niedrigen Pegel (L-Pegel) an.
Die Spannung VD5, die aus dem Vergleicher OP5 ausgegeben wird, wird in die Zähleinheit CNT eingegeben. Wenn sich die Spannung VD5 für eine feste Zeit, in derselben Art und Weise wie bei den Ausführungsformen 1 bis 4, nicht ändert, ändert die Zähleinheit CNT eine Spannung VE von einem L-Pegel auf einen H-Pegel, um den Schalter SD einzuschalten, und folglich wird eine Ladung, die in dem X-Kondensator C100 gespeichert ist, entladen.
10 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines zeitlichen Betriebsablaufs der Spannungsquellenvorrichtung 105 (und des Steuerkreises 15 der Spannungsquellenvorrichtung 105) gemäß der Ausführungsform 5.
In 10 werden in einer Reihenfolge von oben ein Zeitablaufdiagramm einer Spannung VA5, ein Zeitablaufdiagramm eines Taktimpulses CP, ein Zeitablaufdiagramm, in dem die Spannung VA5, die Spannung VB5 und die Spannung VC5 in einer überlagerten Weise dargestellt werden, ein Zeitablaufdiagramm einer Spannung VD5, ein Zeitablaufdiagramm einer Spannung VE und dergleichen gezeigt.
In einem unteren Teil von 10 ist ein mit „L5“ in dem Zeitablaufdiagramm bezeichneter Teil, der durch Überlagern der Spannung VA5 und dergleichen auf einer dritten Stufe von oben in 10 dargestellt ist, als „L5 vergrößert“ (Zeichnung) gezeigt.
Die Zeitablaufdiagramme, die in 10 gezeigt sind, überlappen mit den Zeitablaufdiagrammen, die in 1 und dergleichen gezeigt sind, in vielen Punkten und folglich wird auf die Beschreibung der in 10 gezeigten Zeitablaufdiagramme verzichtet.
[Ausführungsform 6]
Eine Ausführungsform 6 ist eine Ausführungsform, die durch Modifizierung der Ausführungsform 5 erhalten wird.
Bei der Ausführungsform 5 wird die Spannung VB5, die aus dem Abtasten-Halten-Kreis SH5 ausgegeben wird, in den invertierten Eingangsanschluss (-) des Vergleichers OP5 eingegeben, die Spannung VC5, die aus dem Pegelverschiebungskreis LS ausgegeben wird, wird in den nichtinvertierten Eingangsanschluss (+) des Vergleichers OP5 eingegeben, der Vergleicher OP5 führt eine Vergleichsoperation der Größenbeziehung zwischen der Spannung VB5 und der Spannung VC5 durch, der Vergleicher OP5 gibt ein Ergebnis der Vergleichsoperation als eine Spannung VD5 aus, und die Spannung VD5 wird in die Zähleinheit CNT eingegeben (siehe 9). Andererseits unterscheidet sich die Ausführungsform 6 von der Ausführungsform 5 in Bezug auf einen Punkt insofern, als dass ein Subtraktionskreis 201 auf der Stufe nach einem Abtasten-Halten-Kreis SH5 bereitgestellt wird, eine Spannung VG (=VA5-VB5), die aus dem Subtraktionskreis 201 ausgegeben wird, in einen nichtinvertierten Eingangsanschluss (+) eines Vergleichers OP62 eingegeben wird, eine Festspannung (Referenzspannung) VK (angelegt, vorgespannt) in einen invertierten Eingangsanschluss (-) des Vergleichers OP62 eingegeben wird, der Vergleicher OP62 eine Vergleichsoperation der Größenbeziehung zwischen der Spannung VG und der Festspannung VK durchführt und ein Ergebnis der Vergleichsoperation als eine Spannung VD6 ausgibt, und die Spannung VD6 in die Zähleinheit CNT eingegeben wird (siehe 11).
11 ist eine Ansicht zum Beschreiben der Schaltungskonfiguration einer Spannungsquellenvorrichtung 106 (und eines Steuerkreises 16 der Spannungsquellenvorrichtung 106) gemäß der Ausführungsform 6. Symbole in 11, die gleich den Symbolen in 9 und dergleichen sind, bezeichnen die gleichen Bauteile, und solche Bauteile, die in 11 gezeigt sind, weisen im Wesentlichen die gleiche Betriebsweise und die gleichen vorteilhaften Wirkungen auf, und folglich wird, soweit dies möglich ist, auf die wiederholte Beschreibung von solchen Bauteilen verzichtet.
Der Steuerkreis 16 gemäß der Ausführungsform 6 umfasst Folgendes: einen Spannungsverstärkerkreis, der durch einen Operationsverstärker OP51 und dergleichen gebildet wird; einen Abtasten-Halten-Kreis SH5, der auf einer nachfolgenden Stufe angeordnet ist; den Subtraktionskreis 201, der auf einer nachfolgenden Stufe angeordnet ist; den Vergleicher OP62, der auf einer nachfolgenden Stufe angeordnet ist; und die Zähleinheit CNT, die auf einer nachfolgenden Stufe angeordnet ist, und dergleichen. Eine Spannung VB5, die aus dem Abtasten-Halten-Kreis SH5 ausgegeben wird, und eine Spannung VA5 an einem Verbindungsteil zwischen Widerständen R1 und R10 werden in den Subtraktionskreis 201 eingegeben, und die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Spannungen wird als eine Spannung VG (=VA5-VB5) aus dem Subtraktionskreis 201 ausgegeben.
Der Subtraktionskreis 201 wird wie folgt beschrieben: Der Subtraktionskreis 201 wird durch einen Operationsverstärker OP61 sowie Widerstände R31, R32, R33 und R34 (wobei R31 bis R34 denselben Widerstandswert haben) gebildet.
Jeweils eine Seite des Widerstands R33 und des Widerstands R34 ist mit einem invertierten Eingangsanschluss (-) des Operationsverstärker OP61 verbunden, der den Subtraktionskreis 201 bildet, und die andere Seite des Widerstands R34 ist mit einem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers OP61 verbunden. Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers OP61 bildet einen Ausgangsteil des Subtraktionskreises 201. Die andere Seite des Widerstands R33 bildet einen von zwei Eingangsteilen des Subtraktionskreises 201, sie ist mit einem Ausgangsteil eines Abtasten-Halten-Kreises SH5 (eine Seite eines Kondensators C5) verbunden, und eine Spannung VB5 wird in den Subtraktionskreis 201 eingegeben.
Jeweils eine Seite des Widerstands R31 und des Widerstands R32 ist mit einem nichtinvertierten Eingangsanschluss (+) des Operationsverstärkers OP61 verbunden. Die andere Seite des Widerstands R32 ist an Masse (GND) gelegt.
Die andere Seite des Widerstands R31 bildet den anderen von zwei Eingangsteilen des Subtraktionskreises 201, sie ist mit dem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R1 und R10 verbunden, und eine Spannung VA5 wird in den Subtraktionskreis 201 eingegeben.
Die Spannung VB5 und die Spannung VA5 werden in den Subtraktionskreis 201, der eine solche Konfiguration aufweist, eingegeben, und eine Spannung VG, die eine Differenz zwischen der Spannung VB5 und der Spannung VA5 (=VA5-VB5) ist, wird aus dem Subtraktionskreis 201 ausgegeben (wobei die Spannung VG an den Vergleicher OP62 ausgegeben wird).
Nun wird der Vergleicher OP62 beschrieben. Die Spannung VG (=VA5-VB5), die aus dem Subtraktionskreis 201 ausgegeben wird, wird in den nichtinvertierten Eingangsanschluss (+) des Vergleichers OP62 eingegeben, und eine Festspannung (Referenzspannung) VK wird in einen invertierten Eingangsanschluss (-) eingegeben. Der Vergleicher OP62 führt eine Vergleichsoperation zwischen der Spannung VG (=VA5-VB5) und der Festspannung (Referenzspannung) VK durch und gibt ein Ergebnis der Vergleichsoperation als eine Spannung VD6 aus.
Die Spannung VD6, die aus dem Vergleicher OP62 ausgegeben wird, wird in die Zähleinheit CNT eingegeben. Wenn eine Spannung VE mit einem H-Pegel aus der Zähleinheit CNT ausgegeben wird, wird ein Schalter SD eingeschaltet und eine Ladung, die in einem X-Kondensator C100 gespeichert ist, wird entladen.
12 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines zeitlichen Betriebsablaufs der Spannungsquellenvorrichtung 106 (und des Steuerkreises 16 der Spannungsquellenvorrichtung 106) gemäß der Ausführungsform 6. 13 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Teils (ein Teil, der durch ein Symbol L6 bezeichnet ist), der in 12 in einer vergrößerten Weise gezeigt ist.
Zeitablaufdiagramme, die in 12 und 13 gezeigt sind, überlappen mit den Zeitablaufdiagrammen, die in 1 und dergleichen gezeigt sind, in vielen Punkten, und folglich wird auf die Beschreibung solcher sich überlappenden Punkte, soweit dies möglich ist, verzichtet.
In 12 werden in einer Reihenfolge von oben ein Zeitablaufdiagramm einer Spannung VA5, ein Zeitablaufdiagramm von Taktimpulsen CP, ein Zeitablaufdiagramm, in dem die Spannung VA5 und eine Spannung VB5 in einer überlagerten Weise dargestellt sind, ein Zeitablaufdiagramm einer Spannung VG (=VA5-VB5), ein Zeitablaufdiagramm einer Spannung VD6, ein Zeitablaufdiagramm einer Spannung VE und dergleichen beschrieben.
Das Zeitablaufdiagramm der Spannung VG (=VA5-VB5) wird wie folgt erläutert: Die Spannung VG ist eine Spannung, die durch Subtrahieren der Spannung VB5, die durch Abtasten-Halten einer Spannung VA5' erhalten wird, von der Spannung VA5, die eine Spannung an dem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R1 und R10 ist, durch den Subtraktionskreis 201 erhalten wird, und folglich nimmt die Spannungswellenform der Spannung VG eine Sägezahnwellenform an, wie in 12 und 13 gezeigt ist.
Obwohl die Spannung VG, die aus dem Subtraktionskreis 201 ausgegeben wird, in den nichtinvertierten Eingangsanschluss (+) des Vergleichers OP62 eingegeben wird, wird eine Festspannung (Referenzspannung) VK in den invertierten Eingangsanschluss (-) eingegeben. Dementsprechend führt der Vergleicher OP62 eine Vergleichsoperation zwischen der Spannung VG und der Spannung VK durch und gibt ein Ergebnis der Vergleichsoperation als eine Spannung VD6 aus (siehe 12 und 13).
Die Spannung VK ist eine Spannung, die zu einer Referenz zum Vergleichen einer Größenbeziehung zwischen der Spannung VK und der Spannung VG (eine Differenz zwischen der Spannung VA5 und der Spannung VB5) wird, und sie kann einfach geändert werden. Zum Beispiel können die folgenden vorteilhaften Wirkungen erzielt werden. Durch Verringern der Spannung VK können der Vergleich und die Detektion selbst dann durchgeführt werden, wenn die Spannung VG (die Differenz zwischen der Spannung VA5 und der Spannung VB5) klein ist. Im umgekehrten Fall können durch Vergrößern der Spannung VK der Vergleich und die Detektion in einem Fall durchgeführt werden, in dem die Spannung VG (die Differenz zwischen der Spannung VA5 und der Spannung VB5) mindestens eine Festgröße ist, und folglich wird der Steuerkreis minimal durch Rauschen beeinflusst.
Die Spannung VD6, die aus dem Vergleicher OP62 ausgegeben wird, wird in die Zähleinheit CNT eingegeben. Wenn sich die Spannung VD6 über eine feste Zeit, in derselben Art und Weise wie bei den Ausführungsformen 1 bis 5, nicht ändert, ändert die Zähleinheit CNT die Spannung VE von einem L-Pegel auf einen H-Pegel, um den Schalter SD einzuschalten, und folglich wird eine Ladung, die in dem X-Kondensator C100 gespeichert ist, entladen.
Obwohl die vorliegende Erfindung auf der Grundlage der vorgenannten Ausführungsformen hierzu beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorgenannten Ausführungsformen beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann in verschiedenen Modi ausgeführt werden, ohne vom Grundgedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel sind auch folgende Modifikationen vorstellbar.
(1) Bei den vorgenannten Ausführungsformen 1 bis 6 wird ein MOSFET-Element als Schalter (SD, SW1, SW2 und dergleichen) verwendet. Anstelle des MOSFET-Elements kann jedoch auch ein anderer Halbleiter, wie etwa ein IGBT-Element (IGBT: insulated-gate bipolar transistor -Bipolartransistor mit isoliertem Gate) verwendet werden.
(2) Bei den vorgenannten Ausführungsformen 1 bis 6 werden der Steuerkreis und dergleichen, die in 1 und dergleichen gezeigt sind, verwendet. Ein solcher Steuerkreis 11 und dergleichen kann durch einen Mikroprozessor ersetzt werden. In diesem Fall können die Steuerbedingungen durch Ändern einer Software ohne Ändern einer Hardware geändert werden, und folglich kann eine flexible Entladungssteuerung durchgeführt werden.
Bezugszeichenliste

11, 12, 13, 14, 15, 16: Steuerkreis
101,102, 103, 104, 105, 106: Spannungsquellenvorrichtung
AC: Wechselstrom
DC: Gleichstrom
AC1, AC2: Eingangsanschluss
OUT: Ausgang
OUT1, OUT2: Ausgangsanschlüsse
C21: Kondensator (zum Glätten)
C1, C2, C4, C5: Kondensator (zum Abtasten-Halten)
C100: Kondensator (X-Kondensator)
COV: DC-DC-Wandler
51: AC-DC-Wandler
REC: Gleichrichterkreis
D1, D2, D21, D22, D23, D24: Diode
R1, R2, R3, R10: Widerstand (zum Teilen von Spannung)
R20: Widerstand (zum Entladen)
R21, R22, R23, R24, R31, R32, R33, R34: Widerstand
SW1, SW2, SW4, SW5: Schalter (zum Abtasten-Halten)
SW41, SW42, SW43: Schalter (zum Schalten)
SD: Schalter (zum Entladen)
SH1, SH2, SH4, SH5: Abtasten-Halten-Kreis
OP1, OP2, OP4, OP5, OP62: Vergleicher
OP51, OP52, OP61: Operationsverstärker
CNT: Zähleinheit
OR1: Logische-Summe-Element
LS: Pegelverschiebungskreis
201: Subtraktionskreis
CP: Taktimpuls
VA: Spannung an dem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R1 und R2
VC: Spannung an dem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R2 und R3
V10: Differenzspannung zwischen dem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R1 und R10 und dem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R2 und R3
VA5: Spannung an dem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R1 und R10
VA5': Spannung, die aus dem Operationsverstärker OP51 ausgegeben wird
VB1: Abtasten-Halten-Spannung an dem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R1 und R2 (Spannung VA)
VB2: Abtasten-Halten-Spannung an dem Verbindungsteil zwischen den Widerständen R2 und R3 (Spannung VC)
VB5: Abtasten-Halten-Spannung der Ausgangsspannung (Spannung VA5') des Operationsverstärkers OP51
VC5: Spannung, die aus dem Pegelverschiebungskreis LS ausgegeben wird
VD1: Spannung, die aus dem Vergleicher OP1 ausgegeben wird
VD2: Spannung, die aus dem Vergleicher OP2 ausgegeben wird
VD3: Spannung, die aus dem Logische-Summe-Element OR1 ausgegeben wird
VD4: Spannung, die aus dem Vergleicher OP4 ausgegeben wird
VD5: Spannung, die aus dem Vergleicher OP5 ausgegeben wird
VD6: Spannung, die aus dem Vergleicher OP62 ausgegeben wird
VE: Spannung, die aus der Zähleinheit CNT ausgegeben wird (für Entladungsbefehl)
t11, t12, t13, t21, t22, t23: Zeitpunkt
T: Zyklus
T11, T21: Vorgegebene Zeit bis zum Beginn des Entladens
T10: Abtasten-Halten-Zyklus
VJ, VK: Referenzspannung (Festspannung)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2016158310 A [0003, 0010]
JP 2016158310 [0011]

Claims

Steuerkreis zum Steuern einer Entladung eines Kondensators, der zwischen Spannungsquellenleitungen verbunden ist, die unterschiedliche Polaritäten eines Wechselstroms eines AC-DC-Wandlers haben, der den Wechselstrom empfängt, der den Wechselstrom in einen Gleichstrom umwandelt und den Gleichstrom ausgibt, wobei der Steuerkreis einen Änderungszustand einer Spannung des Kondensators detektiert und die Entladung so steuert, dass eine Ladung, die in dem Kondensator gespeichert ist, basierend auf dem Änderungszustand entladen wird.
Steuerkreis nach Anspruch 1, wobei der Steuerkreis eine Detektion des Änderungszustands der Spannung des Kondensators durchführt, indem er eine erste Spannung, die durch Pegelverschieben der Spannung des Kondensators erhalten wird, und eine zweite Spannung, die gegenüber der ersten Spannung vergrößert oder verkleinert wird, setzt, und indem er eine Vergleichsoperation zwischen einer Spannung, die durch Abtasten-Halten der ersten oder der zweiten Spannung zu jeder festen Zeit erhalten wird, und der ersten oder der zweiten Spannung, auf die das Abtasten-Halten nicht angewendet wird, durchführt.
Steuerkreis nach Anspruch 2, wobei die Vergleichsoperation, die von dem Steuerkreis durchgeführt wird, eine Vergleichsoperation ist, die eine Größenbeziehung der Spannung, die durch Abtasten-Halten erhalten wird, und der Spannung, auf die das Abtasten-Halten nicht angewendet wird, vergleicht und detektiert oder eine Vergleichsoperation, die eine Spannungsdifferenz ausgibt.
Steuerkreis nach Anspruch 2 oder 3, wobei unter Annahme von Spannungswerten der ersten Spannung, der zweiten Spannung und einer Spannung, die durch Abtasten-Halten von einer der ersten oder der zweiten Spannung als eine Erste-Spannung-Kennlinie, eine Zweite-Spannung-Kennlinie und eine Abtasten-Halten-Spannung-Kennlinie, die jeweils im Zeitverlauf dargestellt sind, der Steuerkreis die Detektion des Änderungszustands der Spannung des Kondensators durch Detektieren eines Schnittpunkts zwischen der Abtasten-Halten-Spannung-Kennlinie und der Spannungskennlinie der Spannung von der ersten und der zweiten Spannung, auf die Abtasten-Halten nicht angewendet wird, durchführt.
Steuerkreis nach Anspruch 1, wobei der Steuerkreis die Detektion des Änderungszustands der Spannung des Kondensators durchführt, indem er eine Ausgabe, die durch Durchführen einer Vergleichsoperation zwischen einer Spannung, die durch Abtasten/Halten einer ersten Spannung erhalten wird, die durch Pegelverschieben der Spannung des Kondensators erhalten wurde, und der ersten Spannung, auf die Abtasten-Halten nicht angewendet wird, erhalten wird, mit einer Referenzspannung vergleicht.
Steuerkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Steuerkreis, wenn ein Zustand, in dem keine Änderung des Änderungszustands erfolgt und der für eine feste Zeitdauer fortbesteht, detektiert wird, die Entladung so steuert, dass eine Ladung, die in dem Kondensator gespeichert ist, entladen wird.
Steuerkreis nach Anspruch 6, wobei der Steuerkreis eine Detektion, dass ein Zustand, in dem keine Änderung des Änderungszustands erfolgt, für eine feste Zeitdauer fortbesteht, durchführt, indem er eine Zeit des Zustands, in dem keine Änderung des Änderungszustands erfolgt, zählt.
Steuerkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Steuerkreis einen Änderungszustand des Anstiegs und/oder des Abfalls der Spannung des Kondensators detektiert und die Entladung so steuert, dass eine Ladung, die in dem Kondensator gespeichert ist, basierend auf dem Änderungszustand entladen wird.
Steuerkreis nach Anspruch 8, wobei der Steuerkreis den Änderungszustand des Anstiegs der Spannung des Kondensators detektiert und die Entladung so steuert, dass eine Ladung, die in dem Kondensator gespeichert ist, basierend auf dem Änderungszustand entladen wird.
Steuerkreis nach Anspruch 2, wobei der Steuerkreis Folgendes aufweist: eine Erste-Spannung-Erzeugungseinheit, die die erste Spannung erzeugt, die durch Pegelverschieben der Spannung des Kondensators erhalten wird, der zwischen den Spannungsquellenleitungen mit unterschiedlichen Polaritäten verbunden ist; eine Zweite-Spannung-Erzeugungseinheit, die eine zweite Spannung erzeugt, die kleiner als die erste Spannung ist; eine Abtasten-Halten-Einheit zum Abtasten-Halten der ersten oder der zweiten Spannung, wobei die Abtasten-Halten-Einheit Folgendes aufweist: einen Abtasten-Halten-Kondensator für die erste oder die zweite Spannung; und einen Abtasten-Halten-Schalter, der zwischen der Erste-Spannung-Erzeugseinheit oder der Zweite-Spannung-Erzeugungseinheit und dem Abtasten-Halten-Kondensator angeordnet ist; eine Vergleichsoperationseinheit, die den Änderungszustand detektiert, indem sie eine Vergleichsoperation zwischen einer Abtasten-Halten-Spannung, die durch Abtasten-Halten von einer der ersten oder der zweiten Spannung durch die Abtasten-Halten-Einheit erhalten wird, und der Spannung von der ersten und der zweiten Spannung, auf die das Abtasten-Halten nicht angewendet wird, durchführt; und eine Entladungseinheit, die eine Ladung, die in dem Kondensator gespeichert ist, der zwischen den Spannungsquellenleitungen mit unterschiedlichen Polaritäten verbunden ist, basierend auf dem detektierten Änderungszustand entlädt.
Steuerkreis nach Anspruch 5, wobei der Steuerkreis Folgendes aufweist: eine Erste-Spannung-Erzeugungseinheit, die die erste Spannung erzeugt, die durch Pegelverschieben der Spannung des Kondensators erhalten wird, der zwischen den Spannungsquellenleitungen mit unterschiedlichen Polaritäten verbunden ist; eine Abtasten-Halten-Einheit für die erste Spannung, wobei die Abtasten-Halten-Einheit Folgendes aufweist: einen Abtasten-Halten-Kondensator für die erste Spannung; und einen Abtasten-Halten-Schalter, der zwischen der Erste-Spannung-Erzeugungseinheit und dem Abtasten-Halten-Kondensator angeordnet ist; eine Vergleichsoperationseinheit, die den Änderungszustand detektiert, indem sie eine Ausgabe, die basierend auf einer Abtasten-Halten-Spannung für die erste Spannung, die durch Abtasten-Halten der ersten Spannung durch die Abtasten-Halten-Einheit erhalten wird, und der ersten Spannung, auf die Abtasten-Halten durch die Abtasten-Halten-Einheit nicht angewendet wird, errechnet worden ist, mit einer Referenzspannung vergleicht; und eine Entladungseinheit, die eine Ladung, die in dem Kondensator gespeichert ist, der zwischen den Spannungsquellenleitungen mit unterschiedlichen Polaritäten verbunden ist, basierend auf dem detektierten Änderungszustand entlädt.
Spannungsquellenvorrichtung mit: einem AC-DC-Wandler, der einen Wechselstrom empfängt und der einen Gleichstrom ausgibt; einem Kondensator, der zwischen Spannungsquellenleitungen mit unterschiedlichen Polaritäten des Wechselstroms verbunden ist; und dem Steuerkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 11, der eine Entladung des Kondensators steuert.