JP2001028878A - 定電圧電源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用される交流電圧が異なる場合でも使用で
きるとともに、小形化可能であり、入力電圧の変動に対
しても出力電圧が変動しないようにする。 【解決手段】 尖頭値電圧カット回路１１は、入力され
た１００〜２６０Ｖの交流電圧のうち１００Ｖ電圧以上
の尖頭値部分をカットし、このカットした部分を除去し
た交流電圧を出力する。トランス１２は、この尖頭値電
圧カット回路１１から出力された１００Ｖの交流電圧を
１６Ｖに電圧に降下させる。第１の整流器１３は、トラ
ンス１２から出力された１６Ｖの電圧に降下した交流電
圧を整流して１６Ｖの脈流電圧を出力する。平滑コンデ
ンサ１４は、第１の整流器１３により出力された１６Ｖ
の脈流電圧を平滑して１６Ｖの直流電圧を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、入力された交流
電圧から所定の直流電圧を出力する定電圧電源に関し、
特に使用される交流電圧が異なる国でも使用できるよう
にしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば我国では１００Ｖの交
流電圧を１６Ｖの直流電圧に落とすため、トランス式で
設計された定電圧電源が使用されている。

【０００３】ところで、我国において使用される交流電
圧は１００Ｖであるが、国によっては異なっている。例
えば米国では１１０Ｖ〜１２０Ｖ、欧州では２２０Ｖ〜
２４０Ｖの交流電圧が使用されている。

【０００４】上記従来のトランス式の定電圧電源では、
以下のような問題点があった。

【０００５】（１）我国において例えば１６Ｖの直流電
圧の電源で稼働する電気機器を欧州で用いようとした場
合には、欧州の電圧に合わせるためにタップの切替えを
行わなければならず、その操作が煩わしいとともに、タ
ップを切り換えても完全に一致しない場合には、定電圧
電源を構成する例えばドロッパ型レギュレータ等の制御
回路部分に不一致分の過剰電圧が付加され、発熱等の不
都合が発生し、故障の慮がある。

【０００６】（２）例えば２３０Ｖの交流電圧を１６Ｖ
の一定電圧の直流に落とす場合には、トランスの第１次
巻線と第２次巻線との比を大きくとる必要があり、この
ため、第１次巻線の巻線数を多くしなければならず、小
形化することができないとともに、製造コスト高を招
く。

【０００７】（３）入力電圧の変動が発生した場合に
は、トランスに直接変動した電圧が入ってしまい、その
結果出力される直流電圧も変動してしまう。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記問題点
に鑑み、使用される交流電圧が異なる場合でも使用でき
るとともに、小形化することができ、かつ製造コストを
抑え、加えて入力電圧の変動に対しても出力電圧が一定
となる定電圧電源を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、入力された交流電圧のうち
所定電圧以上の尖頭値部分をカットし、このカット部分
を除去した交流電圧を出力する尖頭値電圧カット回路
と、この尖頭値電圧カット回路から出力された上記交流
電圧を所定電圧に降下させるトランスと、このトランス
から出力され所定電圧に降下した交流電圧を整流して脈
流電圧を出力する第１の整流器と、この第１の整流器に
より出力された脈流電圧を平滑して所定の直流電圧を出
力する平滑コンデンサとを具備する。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記尖頭値電圧カット回路が、入力された
交流電圧を脈流電圧に整流するとともに、所定電圧以上
の尖頭値部分をカットし、このカット部分を除去した交
流電圧をトランスに出力する第２の整流器と、この第２
の整流器からの上記脈流電圧に基づき電圧を出力し、所
定電圧以上になると電圧が一定になる脈流電圧を出力す
るツェナーダイオードと、このツェナーダイオードから
出力された脈流電圧に従い、上記第２の整流器より入力
された脈流電圧のうち所定電圧以上の尖頭値部分をカッ
トし、このカット部分を除去した脈流電圧を上記第２の
整流器に出力するトランジスタまたはＦＥＴとを備え、
上記第２の整流器が、上記トランジスタまたはＦＥＴか
ら入力された所定電圧以上の尖頭値部分が除去された脈
流電圧を受けると、上記所定電圧以上の尖頭値部分を除
去した交流電圧を上記トランスに出力する。

【００１１】この発明では、尖頭値電圧カット回路によ
り尖頭値をカットし、そのカット後の交流電圧をトラン
スに出力する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る定電圧電源
の実施形態を図面に基づき説明する。

【００１３】図１はこの発明に係る定電圧電源の一実施
形態の構成を示す回路図である。

【００１４】この実施形態の定電圧電源は、例えば電気
機器に用いられる定電圧電源であって、尖頭値電圧カッ
ト回路１１と、トランス１２、ブリッジ形全波整流器１
３（以下、第１の整流器という）および平滑コンデンサ
１４とから構成されている。

【００１５】尖頭値電圧カット回路１１は、１００Ｖ〜
２６０Ｖ範囲からなる交流電圧のうち１００Ｖ以上の尖
頭値部分をカットし、このカット部分を除去した交流電
圧をトランス１２に出力する回路であって、ブリッジ形
全波整流器（以下、第２の整流器という）１１１、抵抗
（Ｒ１）１１２、ツェナーダイオード（ＺＤ）１１３、
トランジスタ１１４と、抵抗１１５（Ｒ２）とから構成
されている。

【００１６】第２の整流器１１１は、図２（ａ）に示す
ように、１００Ｖ〜２６０Ｖ範囲で入力された交流電圧
（図では１５０Ｖになっている）を全波整流し、図２
（ｂ）に示すように、脈流電圧をトランジスタ１１４に
出力するようになっている。

【００１７】また、第２の整流器１１１は、図２（ｃ）
に示すように、トランジスタ１１４から出力された１０
０Ｖ以上の尖頭値部分が除去された脈流電圧を受ける
と、図２（ｄ）に示すように、１００Ｖ以上の尖頭値部
分をカットし、このカット部分を除去した交流電圧をト
ランス１２に出力するようになっている。

【００１８】抵抗１１２は、トランジスタ１１４のベー
ス電圧を供給するものである。

【００１９】ツェナーダイオード１１３は、抵抗１１５
の両端電圧により、所定電圧以上の電圧を受けると、電
圧が一定になる脈流電圧をトランジスタ１１４のベース
に出力するようになっている。

【００２０】トランジスタ１１４は、ツェナーダイオー
ド１１３から出力された脈流電圧に従い、第２の整流器
１１１から出力された脈流電圧に基づき、図２（ｃ）に
示すように、１００Ｖ以上の尖頭値部分をカットし、こ
のカット部分を除去した脈流電圧を、第２の整流器１１
１に再度出力するようになっている。

【００２１】抵抗（Ｒ２）１１５は、ツェナーダイオー
ド１１３のツェナー電圧まで引き上げるものである。

【００２２】トランス１２は、トランジスタ１１４が出
力した１００Ｖ以上の尖頭値部分が除去された交流電圧
を、図２（ｅ）に示すように、１６Ｖの電圧に降下させ
るようになっている。

【００２３】第１の整流器１３は、トランス１２から出
力された１６Ｖの交流電圧を全波整流し、図２（ｆ）に
示すように、１６Ｖの脈流電圧を出力するようになって
いる。

【００２４】平滑コンデンサ１４は、電解質コンデンサ
からなり、第１の整流器１３により出力された１６Ｖの
脈流電圧を平滑して、図２（ｇ）に示すように、１６Ｖ
の直流電圧を出力するようになっている。

【００２５】次に、この実施形態の定電圧電源の動作に
ついて、図２を参照して説明する。

【００２６】なお、動作を説明するに際して、この実施
形態の定電圧電源に入力される交流電圧の尖頭値が１５
０Ｖとして説明する。

【００２７】第２の整流器１１１は、図２（ａ）に示す
ように、尖頭値が１５０Ｖの交流電圧が入力されると、
この交流電圧を整流し、図２（ｂ）に示すように、尖頭
値が１５０Ｖの脈流電圧をトランジスタ１１４に出力す
る。

【００２８】トランジスタ１１４は、第２の整流器１１
１から出力された脈流電圧に基づき、ツェナーダイオー
ド１１３の電圧制御のもと、図２（ｃ）に示すように、
１００Ｖ以上の尖頭値部分をカットし、このカット部分
を除去した脈流電圧を第２の整流器１１１に出力する。

【００２９】すると、第２の整流器１１１は、トランジ
スタ１１４から受けた脈流電圧を、図２（ｄ）に示すよ
うに、１００Ｖ以上の尖頭値部分をカットし、このカッ
ト部分を除去した交流電圧をトランス１２に出力する。

【００３０】トランス１２は、第２の整流器１１１によ
り出力された交流電圧を、図２（ｅ）に示すように１６
Ｖの電圧に降下させ、この電圧を第１の整流器１３に出
力する。

【００３１】第１の整流器１３は、トランス１２から入
力された１６Ｖの電圧に降下した交流電圧を整流し、図
２（ｆ）に示すように、１６Ｖの脈流電圧を平滑コンデ
ンサ１４に出力する。

【００３２】平滑コンデンサ１４は、第１の整流器１３
により出力された１６Ｖの脈流電圧を平滑して、図２
（ｇ）に示すように、１６Ｖの直流電圧を出力する。

【００３３】この実施形態の定電圧電源では、尖頭値電
圧カット回路１１により入力された交流電圧のうち、１
００Ｖ以上の尖頭値部をカットし、このカット部分を除
去した交流電圧を出力するため、使用される交流電圧が
異なる場合でも使用できる。

【００３４】また、この実施形態の定電圧電源では、例
えば２３０Ｖの交流電圧を１６Ｖの一定電圧の直流に落
とす場合でも、交流電圧のうち１００Ｖ以上の尖頭値部
分がカットされた一定電圧の脈流電圧がトランス１２に
入力されるため、第１次巻線の巻線数を多くした２３０
Ｖ用のトランスを不要にすることができる。

【００３５】この実施形態の定電圧電源においては、ト
ランジスタ１１４を使用しているが、これに代えてＦＥ
Ｔ（Field Effct Trnsistor)を使用してもよい。

【００３６】

【発明の効果】この発明は、上記のように構成されてい
るので以下のような効果を有する。

【００３７】（１）この発明によれば、尖頭値電圧カッ
ト回路により尖頭値をカットし、このカット部分を除去
した交流電圧をトランスに出力するため、使用される交
流電圧が異なる場合でも使用できる。

【００３８】また、使用する電圧が異なる国で使用する
場合、使用電圧に合わせるためにタップの切替えを行う
必要がなくなり、その切換えの煩わしさを解消すること
ができる。

【００３９】従って、タップの切換え操作が不要になる
ため、タップの切換えにより発生する不一致部分の過剰
電流の発生を防止でき、これにより発熱および故障等の
発生を防止できる。

【００４０】（２）また、この発明によれば、例えば２
３０Ｖの交流電圧を１６Ｖの一定電圧の直流に落とす場
合でも、入力された交流電圧のうち所定電圧以上の尖頭
値部分がカットされた一定電圧の交流電圧がトランスに
入力されるため、第１次巻線の巻線数を多くした２３０
Ｖ用のトランスを不要にすることができる。

【００４１】そのため、トランスを製造するに際して、
小形化することができるとともに、電圧変動率を改善で
き、かつ、製造コスト高を抑えることができる。

【００４２】（３）さらに、この発明によれば、入力電
圧の変動が発生した場合には、入力された交流電圧のう
ち所定電圧以上の尖頭値部分がカットされた一定電圧の
交流電圧をトランスに出力するため、変動した電圧部分
もカットされ、出力電圧を変動しないようにすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る定電圧電源の一実施形態の構成
を示す回路図。

【図２】各部分に出力される電圧波形を示す図。

【符号の説明】

１１ 尖頭値電圧カット回路 １１１ ブリッジ形全波整流器（第２の整流器） １１２ 抵抗 １１３ ツェナーダイオード １１４ トランジスタ １１５ 抵抗 １２ トランス １３ ブリッジ形全波整流器（第１の整流器） １４ 平滑コンデンサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された交流電圧のうち所定電圧以上
   の尖頭値部分をカットし、このカット部分を除去した交
   流電圧を出力する尖頭値電圧カット回路と、 この尖頭値電圧カット回路から出力された上記交流電圧
   を所定電圧に降下させるトランスと、 このトランスから出力され所定電圧に降下した交流電圧
   を整流して脈流電圧を出力する第１の整流器と、 この第１の整流器により出力された脈流電圧を平滑して
   所定の直流電圧を出力する平滑コンデンサとを具備する
   ことを特徴とする定電圧電源。
2. 【請求項２】 上記尖頭値電圧カット回路は、 入力された交流電圧を脈流電圧に整流するとともに、所
   定電圧以上の尖頭値部分をカットし、このカット部分を
   除去した交流電圧をトランスに出力する第２の整流器
   と、 この第２の整流器からの上記脈流電圧に基づき電圧を出
   力し、所定電圧以上になると電圧が一定になる脈流電圧
   を出力するツェナーダイオードと、 このツェナーダイオードから出力された脈流電圧に従
   い、上記第２の整流器より入力された脈流電圧のうち所
   定電圧以上の尖頭値部分をカットし、このカット部分を
   除去した脈流電圧を上記第２の整流器に出力するトラン
   ジスタまたはＦＥＴとを備え、 上記第２の整流器は、上記トランジスタまたはＦＥＴか
   ら入力された所定電圧以上の尖頭値部分が除去された脈
   流電圧を受けると、上記所定電圧以上の尖頭値部分を除
   去した交流電圧を上記トランスに出力することを特徴と
   する請求項１記載の定電圧電源。