JP2002044954A - 電源回路 - Google Patents
電源回路Info
- Publication number
- JP2002044954A JP2002044954A JP2000220699A JP2000220699A JP2002044954A JP 2002044954 A JP2002044954 A JP 2002044954A JP 2000220699 A JP2000220699 A JP 2000220699A JP 2000220699 A JP2000220699 A JP 2000220699A JP 2002044954 A JP2002044954 A JP 2002044954A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- output
- node
- pulsating
- input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 入力される交流電圧によって変換効率が悪化
しないワールドワイド入力の電源回路を提供する。 【解決手段】 AC100/200V入力の電源回路に
AC100Vが入力されると、整流部2から出力される
脈流電圧のレベルがレベル検出/電圧切替部20で検出
され、比較器25の検出信号が“H”となり、フォトス
イッチ27の出力側がオンとなって抵抗6cが短絡され
る。これにより、ノードN2の直流電圧は、例えば14
0Vに制御される。一方、AC200Vが入力される
と、比較器25の検出信号が“L”となり、フォトスイ
ッチ27の出力側はオフとなる。これにより、抵抗6a
〜6cの分圧比が大きくなり、ノードN2の直流電圧
は、例えば360Vに制御される。従って、ノードN2
に必要以上に高い直流電圧が出力されず、変換効率が悪
化しない。
しないワールドワイド入力の電源回路を提供する。 【解決手段】 AC100/200V入力の電源回路に
AC100Vが入力されると、整流部2から出力される
脈流電圧のレベルがレベル検出/電圧切替部20で検出
され、比較器25の検出信号が“H”となり、フォトス
イッチ27の出力側がオンとなって抵抗6cが短絡され
る。これにより、ノードN2の直流電圧は、例えば14
0Vに制御される。一方、AC200Vが入力される
と、比較器25の検出信号が“L”となり、フォトスイ
ッチ27の出力側はオフとなる。これにより、抵抗6a
〜6cの分圧比が大きくなり、ノードN2の直流電圧
は、例えば360Vに制御される。従って、ノードN2
に必要以上に高い直流電圧が出力されず、変換効率が悪
化しない。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、交流電圧(AC)
を入力として直流電圧(DC)に変換する電源回路に関
するものである。
を入力として直流電圧(DC)に変換する電源回路に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば次のような文献に記載されるものがあった。 文献:トランジスタ技術、25[3]、(1988年3
月)、CQ出版社、戸川治朗、アクティブ平滑フィルタ
回路の設計法、P.483-490
例えば次のような文献に記載されるものがあった。 文献:トランジスタ技術、25[3]、(1988年3
月)、CQ出版社、戸川治朗、アクティブ平滑フィルタ
回路の設計法、P.483-490
【0003】図2は、従来の電源回路の一例を示す構成
図である。この電源回路は、前記文献に記載されたアク
ティブ平滑フィルタを使用したもので、例えば100V
の交流電圧ACが与えられる入力端子1a,1bを有し
ている。入力端子1a,1bは、ブリッジ接続された4
個のダイオードで構成される整流部2に接続され、この
整流部2の+出力端子及び−出力端子から、全波整流さ
れた脈流電圧が出力されるようになっている。整流部2
の−出力端子は接地電位GNDに接続され、+出力端子
は昇圧用のチョークコイル3を介してノードN1に接続
されている。ノードN1は、スイッチング用のトランジ
スタ4を介して接地電位GNDに接続されると共に、逆
流防止用のダイオード5の陰極に接続されている。
図である。この電源回路は、前記文献に記載されたアク
ティブ平滑フィルタを使用したもので、例えば100V
の交流電圧ACが与えられる入力端子1a,1bを有し
ている。入力端子1a,1bは、ブリッジ接続された4
個のダイオードで構成される整流部2に接続され、この
整流部2の+出力端子及び−出力端子から、全波整流さ
れた脈流電圧が出力されるようになっている。整流部2
の−出力端子は接地電位GNDに接続され、+出力端子
は昇圧用のチョークコイル3を介してノードN1に接続
されている。ノードN1は、スイッチング用のトランジ
スタ4を介して接地電位GNDに接続されると共に、逆
流防止用のダイオード5の陰極に接続されている。
【0004】ダイオード5の陽極はノードN2に接続さ
れ、このノードN2と接地電位GND間には、直列接続
された分圧用の抵抗6a,6bと、平滑用のキャパシタ
7が並列に接続されている。2つの抵抗6a,6bの接
続点(ノードN3)は制御部8の入力側に接続され、こ
の制御部8から出力される制御信号CONがトランジス
タ4のゲートに与えられるようになっている。チョーク
コイル3、トランジスタ4、ダイオード5、抵抗6a,
6b、キャパシタ7及び制御部8は、整流部2から出力
される脈流電圧のリップルを抑制して一定の直流電圧を
生成するための、アクティブ平滑フィルタを構成してい
る。
れ、このノードN2と接地電位GND間には、直列接続
された分圧用の抵抗6a,6bと、平滑用のキャパシタ
7が並列に接続されている。2つの抵抗6a,6bの接
続点(ノードN3)は制御部8の入力側に接続され、こ
の制御部8から出力される制御信号CONがトランジス
タ4のゲートに与えられるようになっている。チョーク
コイル3、トランジスタ4、ダイオード5、抵抗6a,
6b、キャパシタ7及び制御部8は、整流部2から出力
される脈流電圧のリップルを抑制して一定の直流電圧を
生成するための、アクティブ平滑フィルタを構成してい
る。
【0005】ノードN2と接地電位GNDの間には、直
流電圧変換部9の入力側が接続されている。直流電圧変
換部9は、入力側に与えられる直流電圧を変換して所望
の直流電圧DC(例えば、5V)を生成するもので、そ
の出力側が出力端子10a,10bに接続されている。
流電圧変換部9の入力側が接続されている。直流電圧変
換部9は、入力側に与えられる直流電圧を変換して所望
の直流電圧DC(例えば、5V)を生成するもので、そ
の出力側が出力端子10a,10bに接続されている。
【0006】このような電源回路において、入力端子1
a,1bに100Vの交流電圧ACが与えられると、整
流部2の出力側には、ピーク値が約140Vの脈流電圧
が出力され、チョークコイル3を通してノードN1に与
えられる。ノードN1と接地電位GND間に接続された
トランジスタ4は、制御部8から与えられる制御信号C
ONによって、数10kHz以上の周波数でオン/オフ
制御される。
a,1bに100Vの交流電圧ACが与えられると、整
流部2の出力側には、ピーク値が約140Vの脈流電圧
が出力され、チョークコイル3を通してノードN1に与
えられる。ノードN1と接地電位GND間に接続された
トランジスタ4は、制御部8から与えられる制御信号C
ONによって、数10kHz以上の周波数でオン/オフ
制御される。
【0007】トランジスタ4がオン状態のとき、整流部
2の+出力端子から出力される電流は、チョークコイル
3及びトランジスタ4を介して接地電位GNDに流れ
る。次に、トランジスタ4がオフ状態になると、チョー
クコイル3内に逆起電力が発生し、今まで流れていた電
流と同じ電流を流し続けようとする作用が発生する。こ
の電流は、ダイオード5を介してキャパシタ7に流れ込
み、このキャパシタ7が充電される。
2の+出力端子から出力される電流は、チョークコイル
3及びトランジスタ4を介して接地電位GNDに流れ
る。次に、トランジスタ4がオフ状態になると、チョー
クコイル3内に逆起電力が発生し、今まで流れていた電
流と同じ電流を流し続けようとする作用が発生する。こ
の電流は、ダイオード5を介してキャパシタ7に流れ込
み、このキャパシタ7が充電される。
【0008】ノードN2の直流電圧は、抵抗6a,6b
によって所定の割合で分圧され、分圧された電圧が検出
電圧DETとしてノードN3から制御部8へ与えられ
る。制御部8では、検出電圧DETが内部で発生された
基準電圧と比較され、その電圧差に対応したパルスが、
制御信号CONとして出力される。即ち、検出電圧DE
Tが基準電圧よりも低ければ、トランジスタ4をオフ状
態にする時間を長くするような制御信号CONが出力さ
れる。また、検出電圧DETが基準電圧よりも高けれ
ば、トランジスタ4をオン状態にする時間を長くするよ
うな制御信号CONが出力される。これにより、キャパ
シタ7は所定の電圧に充電されるように制御され、ノー
ドN2にはリップルの少ない直流電圧が得られる。
によって所定の割合で分圧され、分圧された電圧が検出
電圧DETとしてノードN3から制御部8へ与えられ
る。制御部8では、検出電圧DETが内部で発生された
基準電圧と比較され、その電圧差に対応したパルスが、
制御信号CONとして出力される。即ち、検出電圧DE
Tが基準電圧よりも低ければ、トランジスタ4をオフ状
態にする時間を長くするような制御信号CONが出力さ
れる。また、検出電圧DETが基準電圧よりも高けれ
ば、トランジスタ4をオン状態にする時間を長くするよ
うな制御信号CONが出力される。これにより、キャパ
シタ7は所定の電圧に充電されるように制御され、ノー
ドN2にはリップルの少ない直流電圧が得られる。
【0009】更に、キャパシタ7に充電された直流電圧
は、直流電圧変換部9によって所望の直流電圧DCに変
換され、出力端子10a,10bから図示しない負荷に
供給される。
は、直流電圧変換部9によって所望の直流電圧DCに変
換され、出力端子10a,10bから図示しない負荷に
供給される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電源回路では、次のような課題があった。即ち、チョー
クコイル3、トランジスタ4、ダイオード5、抵抗6
a,6b、キャパシタ7及び制御部8で構成されるアク
ティブ平滑フィルタでは、比較的小さなチョークコイル
3で、力率を改善しかつリップルを大幅に低減するため
に、出力電圧が入力電圧よりも高くなるように設定した
ステップアップ・コンバータが用いられている。従っ
て、100V系及び200V系のいずれの交流電圧AC
にも対応可能な汎用型の電源回路では、入力端子1a,
1bに与えられる交流電圧ACの上限を、例えば264
Vと定め、整流部2から出力される脈流電圧のピーク値
を360Vとして、キャパシタ7に充電される直流電圧
が360V以上になるように設定している。
電源回路では、次のような課題があった。即ち、チョー
クコイル3、トランジスタ4、ダイオード5、抵抗6
a,6b、キャパシタ7及び制御部8で構成されるアク
ティブ平滑フィルタでは、比較的小さなチョークコイル
3で、力率を改善しかつリップルを大幅に低減するため
に、出力電圧が入力電圧よりも高くなるように設定した
ステップアップ・コンバータが用いられている。従っ
て、100V系及び200V系のいずれの交流電圧AC
にも対応可能な汎用型の電源回路では、入力端子1a,
1bに与えられる交流電圧ACの上限を、例えば264
Vと定め、整流部2から出力される脈流電圧のピーク値
を360Vとして、キャパシタ7に充電される直流電圧
が360V以上になるように設定している。
【0011】このため、100V系の交流電圧ACで動
作させると、200V系の交流電圧ACで動作させた場
合に比べて入力電流が大きくなり、チョークコイル3、
トランジスタ4、ダイオード5等の内部抵抗による電力
損失が大きくなる。従って、入力される交流電圧ACが
低いと、変換効率が悪化するという課題があった。
作させると、200V系の交流電圧ACで動作させた場
合に比べて入力電流が大きくなり、チョークコイル3、
トランジスタ4、ダイオード5等の内部抵抗による電力
損失が大きくなる。従って、入力される交流電圧ACが
低いと、変換効率が悪化するという課題があった。
【0012】本発明は、前記従来技術が持っていた課題
を解決し、入力される交流電圧によって変換効率が悪化
しない汎用的なワールドワイド入力の電源回路を提供す
るものである。
を解決し、入力される交流電圧によって変換効率が悪化
しない汎用的なワールドワイド入力の電源回路を提供す
るものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、電源回路において、複数のダイオードで
構成され、入力される交流電圧から脈流電圧を生成して
第1及び第2の出力側に出力する整流部と、前記整流部
の第1の出力側から出力される脈流電圧の変動を抑制し
て第1のノードに与えるチョークコイルと、前記第1の
ノードと前記整流部の第2の出力側の間に接続され、前
記交流電圧の周波数よりも高い周波数の制御信号でオン
/オフ制御されるトランジスタと、直流電圧を出力する
第2のノードと前記第1のノードの間に接続され、出力
電流の逆流を防止するダイオードと、前記第2のノード
と前記整流部の第2の出力側の間に接続され、前記ダイ
オードから出力される電流で充電されて前記直流電圧を
所定の電圧に維持するキャパシタと、次のようなレベル
検出部と、分圧部と、制御部とを備えている。
に、本発明は、電源回路において、複数のダイオードで
構成され、入力される交流電圧から脈流電圧を生成して
第1及び第2の出力側に出力する整流部と、前記整流部
の第1の出力側から出力される脈流電圧の変動を抑制し
て第1のノードに与えるチョークコイルと、前記第1の
ノードと前記整流部の第2の出力側の間に接続され、前
記交流電圧の周波数よりも高い周波数の制御信号でオン
/オフ制御されるトランジスタと、直流電圧を出力する
第2のノードと前記第1のノードの間に接続され、出力
電流の逆流を防止するダイオードと、前記第2のノード
と前記整流部の第2の出力側の間に接続され、前記ダイ
オードから出力される電流で充電されて前記直流電圧を
所定の電圧に維持するキャパシタと、次のようなレベル
検出部と、分圧部と、制御部とを備えている。
【0014】レベル検出部は、前記整流部から出力され
る脈流電圧を検出して該脈流電圧が一定レベル以下のと
きには第1の検出信号を出力し、該脈流電圧が該一定レ
ベルを越えたときには第2の検出信号を出力するもので
ある。分圧部は、前記第2のノードと前記整流部の第2
の出力側の間に接続され、前記第1の検出信号が与えら
れたときには所定の分圧比で前記直流電圧を分圧し、前
記第2の検出信号が与えられたときには該所定の分圧比
よりも大きな分圧比で該直流電圧を分圧して検出電圧を
出力するものである。また、制御部は、前記分圧部から
出力される検出電圧が基準電圧に一致するように前記制
御信号の周波数またはパルス幅を制御して前記トランジ
スタにフィードバックするものである。
る脈流電圧を検出して該脈流電圧が一定レベル以下のと
きには第1の検出信号を出力し、該脈流電圧が該一定レ
ベルを越えたときには第2の検出信号を出力するもので
ある。分圧部は、前記第2のノードと前記整流部の第2
の出力側の間に接続され、前記第1の検出信号が与えら
れたときには所定の分圧比で前記直流電圧を分圧し、前
記第2の検出信号が与えられたときには該所定の分圧比
よりも大きな分圧比で該直流電圧を分圧して検出電圧を
出力するものである。また、制御部は、前記分圧部から
出力される検出電圧が基準電圧に一致するように前記制
御信号の周波数またはパルス幅を制御して前記トランジ
スタにフィードバックするものである。
【0015】本発明によれば、以上のように電源回路を
構成したので、次のような作用が行われる。整流部にお
いて、入力された交流電圧から脈流電圧が生成されて第
1のノードに出力される。脈流電圧は、昇圧用のチョー
クコイル、スイッチング用のトランジスタ、逆流防止用
のダイオード、平滑用のキャパシタ、出力された直流電
圧を分圧する分圧部、及び分圧されて出力された検出電
圧に基づいて該トランジスタを制御する制御部で構成さ
れたアクティブ平滑フィルタによって、所定の直流電圧
が生成されて第2ノードに出力される。
構成したので、次のような作用が行われる。整流部にお
いて、入力された交流電圧から脈流電圧が生成されて第
1のノードに出力される。脈流電圧は、昇圧用のチョー
クコイル、スイッチング用のトランジスタ、逆流防止用
のダイオード、平滑用のキャパシタ、出力された直流電
圧を分圧する分圧部、及び分圧されて出力された検出電
圧に基づいて該トランジスタを制御する制御部で構成さ
れたアクティブ平滑フィルタによって、所定の直流電圧
が生成されて第2ノードに出力される。
【0016】更に、第1のノードの脈流電圧は、レベル
検出部によってそのレベルが検出され、一定レベル以下
であれば第1の検出信号が出力される。また、脈流電圧
が一定レベルを越えていれば、レベル検出部から第2の
検出信号が出力されて分圧部に与えられる。分圧部で
は、第1の検出信号が与えられると、第2のノードの直
流電圧が所定の分圧比で分圧されて検出電圧として制御
部に出力される。また、分圧部に第2の検出信号が与え
られると、所定の分圧比よりも大きな分圧比で第2のノ
ードの直流電圧が分圧され、検出電圧として制御部に出
力される。
検出部によってそのレベルが検出され、一定レベル以下
であれば第1の検出信号が出力される。また、脈流電圧
が一定レベルを越えていれば、レベル検出部から第2の
検出信号が出力されて分圧部に与えられる。分圧部で
は、第1の検出信号が与えられると、第2のノードの直
流電圧が所定の分圧比で分圧されて検出電圧として制御
部に出力される。また、分圧部に第2の検出信号が与え
られると、所定の分圧比よりも大きな分圧比で第2のノ
ードの直流電圧が分圧され、検出電圧として制御部に出
力される。
【0017】これにより、入力された交流電圧が高い場
合には、第2のノードに高い直流電圧が出力される。ま
た、入力された交流電圧が低い場合には、第2のノード
に低い直流電圧が出力される。
合には、第2のノードに高い直流電圧が出力される。ま
た、入力された交流電圧が低い場合には、第2のノード
に低い直流電圧が出力される。
【0018】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施形態を示す
電源回路の構成図であり、図2中の要素と共通の要素に
は共通の符号が付されている。この電源回路は、汎用的
なワールドワイド入力のもので、90V〜260V程度
の範囲の交流電圧ACが与えられる入力端子1a,1b
を有している。入力端子1a,1bは、ブリッジ接続さ
れた4個のダイオードで構成される整流部2に接続さ
れ、この整流部2の+出力端子と−出力端子から、全波
整流された脈流電圧が出力されるようになっている。整
流部2の−出力端子は接地電位GNDに接続され、+出
力端子は昇圧用のチョークコイル3を介してノードN1
に接続されている。ノードN1は、スイッチング用のト
ランジスタ4を介して接地電位GNDに接続されると共
に、逆流防止用のダイオード5の陰極に接続されてい
る。
電源回路の構成図であり、図2中の要素と共通の要素に
は共通の符号が付されている。この電源回路は、汎用的
なワールドワイド入力のもので、90V〜260V程度
の範囲の交流電圧ACが与えられる入力端子1a,1b
を有している。入力端子1a,1bは、ブリッジ接続さ
れた4個のダイオードで構成される整流部2に接続さ
れ、この整流部2の+出力端子と−出力端子から、全波
整流された脈流電圧が出力されるようになっている。整
流部2の−出力端子は接地電位GNDに接続され、+出
力端子は昇圧用のチョークコイル3を介してノードN1
に接続されている。ノードN1は、スイッチング用のト
ランジスタ4を介して接地電位GNDに接続されると共
に、逆流防止用のダイオード5の陰極に接続されてい
る。
【0019】ダイオード5の陽極はノードN2に接続さ
れ、このノードN2と接地電位GND間には、分圧部
(例えば、直列接続された抵抗)6a,6c,6bと、
平滑用のキャパシタ7が並列に接続されている。抵抗6
c,6bの接続点(ノードN3)は制御部8の入力側に
接続され、この制御部8から出力される制御信号CON
がトランジスタ4のゲートに与えられるようになってい
る。
れ、このノードN2と接地電位GND間には、分圧部
(例えば、直列接続された抵抗)6a,6c,6bと、
平滑用のキャパシタ7が並列に接続されている。抵抗6
c,6bの接続点(ノードN3)は制御部8の入力側に
接続され、この制御部8から出力される制御信号CON
がトランジスタ4のゲートに与えられるようになってい
る。
【0020】これらのチョークコイル3、トランジスタ
4、ダイオード5、抵抗6a,6c,6b、キャパシタ
7及び制御部8は、図2と同様に、ステップアップ・コ
ンバータによるアクティブ平滑フィルタを構成してい
る。即ち、このアクティブ平滑フィルタは、整流部2か
ら出力される脈流電圧のリップルを抑制して、ノードN
2に電圧変動の少ない直流電圧を生成するためのもので
ある。
4、ダイオード5、抵抗6a,6c,6b、キャパシタ
7及び制御部8は、図2と同様に、ステップアップ・コ
ンバータによるアクティブ平滑フィルタを構成してい
る。即ち、このアクティブ平滑フィルタは、整流部2か
ら出力される脈流電圧のリップルを抑制して、ノードN
2に電圧変動の少ない直流電圧を生成するためのもので
ある。
【0021】ノードN2と接地電位GND間には、直流
電圧変換部9の入力側が接続されている。直流電圧変換
部9は、入力側に与えられる150V〜360V程度の
直流電圧を変換して所望の直流電圧DC(例えば、5
V)を生成するもので、その出力側が出力端子10a,
10bに接続されている。
電圧変換部9の入力側が接続されている。直流電圧変換
部9は、入力側に与えられる150V〜360V程度の
直流電圧を変換して所望の直流電圧DC(例えば、5
V)を生成するもので、その出力側が出力端子10a,
10bに接続されている。
【0022】更に、この電源回路は、入力される交流電
圧ACが100V系か200V系かを判定して、アクテ
ィブ平滑フィルタで生成する直流電圧を切り替えるため
のレベル検出/電圧切替部20を備えている。レベル検
出/電圧切替部20は、整流部2の出力側に接続され、
脈流電圧を分圧して電圧Vaを出力する抵抗21,22
を有している。また、図示しない電源部で生成される内
部電源電圧VCCを分圧して電圧Vbを出力する抵抗2
3,24を有している。
圧ACが100V系か200V系かを判定して、アクテ
ィブ平滑フィルタで生成する直流電圧を切り替えるため
のレベル検出/電圧切替部20を備えている。レベル検
出/電圧切替部20は、整流部2の出力側に接続され、
脈流電圧を分圧して電圧Vaを出力する抵抗21,22
を有している。また、図示しない電源部で生成される内
部電源電圧VCCを分圧して電圧Vbを出力する抵抗2
3,24を有している。
【0023】抵抗21〜24の値は、交流電圧ACが1
00V系の場合に、電圧Vaが電圧Vbよりも低くな
り、交流電圧ACが200V系の場合に、電圧Vaが電
圧Vbよりも高くなるように設定されている。電圧V
a,Vbは、比較器25の入力側に与えられるようにな
っている。比較器25は、電圧Vaが電圧Vbよりも低
いときに、例えばレベル“H”の検出信号を出力し、電
圧Vaが電圧Vbよりも高いときに、レベル“L”の検
出信号を出力するものである。比較器25から出力され
る検出信号は、トランジスタ26のベースに与えられる
ようになっている。トランジスタ26のエミッタは接地
電位GNDに接続され、コレクタはフォトスイッチ27
の発光ダイオード27aを介して内部電源電圧VCCに
接続されている。
00V系の場合に、電圧Vaが電圧Vbよりも低くな
り、交流電圧ACが200V系の場合に、電圧Vaが電
圧Vbよりも高くなるように設定されている。電圧V
a,Vbは、比較器25の入力側に与えられるようにな
っている。比較器25は、電圧Vaが電圧Vbよりも低
いときに、例えばレベル“H”の検出信号を出力し、電
圧Vaが電圧Vbよりも高いときに、レベル“L”の検
出信号を出力するものである。比較器25から出力され
る検出信号は、トランジスタ26のベースに与えられる
ようになっている。トランジスタ26のエミッタは接地
電位GNDに接続され、コレクタはフォトスイッチ27
の発光ダイオード27aを介して内部電源電圧VCCに
接続されている。
【0024】フォトスイッチ27は、光学的に結合され
た発光ダイオード27aとフォトトライアック27bで
構成され、発光ダイオード27aに電流が流れたときに
発する光によって、フォトトライアック27bがオン状
態になるものである。フォトトライアック27bの両端
は、ノードN3と抵抗6a,6cの接続点(ノードN
4)に接続されている。
た発光ダイオード27aとフォトトライアック27bで
構成され、発光ダイオード27aに電流が流れたときに
発する光によって、フォトトライアック27bがオン状
態になるものである。フォトトライアック27bの両端
は、ノードN3と抵抗6a,6cの接続点(ノードN
4)に接続されている。
【0025】次に、図1の動作を、(I)交流電圧が1
00V系の場合と、(II)交流電圧が200V系の場合
に分けて説明する。
00V系の場合と、(II)交流電圧が200V系の場合
に分けて説明する。
【0026】(I) 交流電圧が100V系の場合 入力端子1a,1bに、例えば100Vの交流電圧AC
が与えられると、整流部2の出力側には、ピーク値が約
140Vの脈流電圧が出力される。脈流電圧はレベル検
出/電圧切替部20の抵抗21,22で分圧され、比較
器25の一方の入力側に与えられる。比較器25の他方
の入力側には、内部電源電圧VCCが抵抗23,24で
分圧されて与えられる。この場合、入力端子1a,1b
に与えられる交流電圧ACは100V系であるので、比
較器25の検出信号は“H”となる。これにより、トラ
ンジスタ26に電流が流れ、フォトスイッチ27のフォ
トトライアック27bはオン状態となり、ノードN3,
N4間は短絡される。
が与えられると、整流部2の出力側には、ピーク値が約
140Vの脈流電圧が出力される。脈流電圧はレベル検
出/電圧切替部20の抵抗21,22で分圧され、比較
器25の一方の入力側に与えられる。比較器25の他方
の入力側には、内部電源電圧VCCが抵抗23,24で
分圧されて与えられる。この場合、入力端子1a,1b
に与えられる交流電圧ACは100V系であるので、比
較器25の検出信号は“H”となる。これにより、トラ
ンジスタ26に電流が流れ、フォトスイッチ27のフォ
トトライアック27bはオン状態となり、ノードN3,
N4間は短絡される。
【0027】一方、整流部2から出力された脈流電圧
は、チョークコイル3を通してノードN1に与えられ
る。ノードN1と接地電位GND間に接続されたトラン
ジスタ4は、制御部8から与えられる制御信号CONに
よって、数10kHz以上の周波数でオン/オフ制御さ
れる。そして、トランジスタ4がオン状態のとき、整流
部2の+出力端子から出力される電流は、チョークコイ
ル3及びトランジスタ4を介して接地電位GNDに流れ
る。次に、トランジスタ4がオフ状態になると、チョー
クコイル3内に逆起電力が発生し、今まで流れていた電
流と同じ電流を流し続けようとする作用が発生する。こ
の電流は、ダイオード5を介してキャパシタ7に流れ込
み、このキャパシタ7が充電される。
は、チョークコイル3を通してノードN1に与えられ
る。ノードN1と接地電位GND間に接続されたトラン
ジスタ4は、制御部8から与えられる制御信号CONに
よって、数10kHz以上の周波数でオン/オフ制御さ
れる。そして、トランジスタ4がオン状態のとき、整流
部2の+出力端子から出力される電流は、チョークコイ
ル3及びトランジスタ4を介して接地電位GNDに流れ
る。次に、トランジスタ4がオフ状態になると、チョー
クコイル3内に逆起電力が発生し、今まで流れていた電
流と同じ電流を流し続けようとする作用が発生する。こ
の電流は、ダイオード5を介してキャパシタ7に流れ込
み、このキャパシタ7が充電される。
【0028】キャパシタ7に充電された直流電圧は、抵
抗6a,6c,6bによって分圧され、ノードN3から
制御部8へ与えられる。ここで、キャパシタ7に充電さ
れた直流電圧をV1、抵抗6a,6c,6bの抵抗値を
Ra,Rc,Rbとすると、抵抗6cは短絡されている
ので、ノードN3の検出電圧DETは次の(1)式のよ
うになる。 DET=Ra×V1/(Ra+Rb) ・・・(1)
抗6a,6c,6bによって分圧され、ノードN3から
制御部8へ与えられる。ここで、キャパシタ7に充電さ
れた直流電圧をV1、抵抗6a,6c,6bの抵抗値を
Ra,Rc,Rbとすると、抵抗6cは短絡されている
ので、ノードN3の検出電圧DETは次の(1)式のよ
うになる。 DET=Ra×V1/(Ra+Rb) ・・・(1)
【0029】制御部8では、ノードN3の検出電圧DE
Tが、内部で発生された基準電圧と比較され、その電圧
差に対応したパルスが、制御信号CONとして出力され
る。即ち、検出電圧DETが基準電圧よりも低ければ、
トランジスタ4をオフ状態にする時間を長くするような
制御信号CONが出力される。また、検出電圧DETが
基準電圧よりも高ければ、トランジスタ4をオン状態に
する時間を長くするような制御信号CONが出力され
る。これにより、キャパシタ7は所定の直流電圧V1
(例えば、150V)に充電されるように制御され、リ
ップルの少ない直流電圧が得られる。
Tが、内部で発生された基準電圧と比較され、その電圧
差に対応したパルスが、制御信号CONとして出力され
る。即ち、検出電圧DETが基準電圧よりも低ければ、
トランジスタ4をオフ状態にする時間を長くするような
制御信号CONが出力される。また、検出電圧DETが
基準電圧よりも高ければ、トランジスタ4をオン状態に
する時間を長くするような制御信号CONが出力され
る。これにより、キャパシタ7は所定の直流電圧V1
(例えば、150V)に充電されるように制御され、リ
ップルの少ない直流電圧が得られる。
【0030】更に、キャパシタ7に充電された直流電圧
は、直流電圧変換部9によって所望の直流電圧DC(5
V)に変換され、出力端子10a,10bから図示しな
い負荷に供給される。
は、直流電圧変換部9によって所望の直流電圧DC(5
V)に変換され、出力端子10a,10bから図示しな
い負荷に供給される。
【0031】(II) 交流電圧が200V系の場合 入力端子1a,1bに、200Vの交流電圧ACが与え
られると、整流部2の出力側には、ピーク値が約280
Vの脈流電圧が出力される。脈流電圧はレベル検出/電
圧切替部20の抵抗21,22で分圧され、比較器25
の一方の入力側に与えられる。この場合、入力端子1
a,1bに与えられた交流電圧ACは200V系である
ので、比較器25の検出信号は“L”となる。これによ
り、トランジスタ26に電流は流れず、フォトスイッチ
27のフォトトライアック27bはオフ状態となり、ノ
ードN2,N3間は開放される。
られると、整流部2の出力側には、ピーク値が約280
Vの脈流電圧が出力される。脈流電圧はレベル検出/電
圧切替部20の抵抗21,22で分圧され、比較器25
の一方の入力側に与えられる。この場合、入力端子1
a,1bに与えられた交流電圧ACは200V系である
ので、比較器25の検出信号は“L”となる。これによ
り、トランジスタ26に電流は流れず、フォトスイッチ
27のフォトトライアック27bはオフ状態となり、ノ
ードN2,N3間は開放される。
【0032】また、整流部2から出力された脈流電圧
は、交流電圧ACが100V系の場合と同様に、チョー
クコイル3、トランジスタ4、ダイオード5、抵抗6
a,6b、キャパシタ7及び制御部8で構成されたアク
ティブ平滑フィルタによってリップルが抑制され、この
キャパシタ7に直流電圧V2が充電される。
は、交流電圧ACが100V系の場合と同様に、チョー
クコイル3、トランジスタ4、ダイオード5、抵抗6
a,6b、キャパシタ7及び制御部8で構成されたアク
ティブ平滑フィルタによってリップルが抑制され、この
キャパシタ7に直流電圧V2が充電される。
【0033】この場合のノードN3の検出電圧DET
は、次の(2)式のようになる。 DET=Ra×V2/(Ra+Rb+Rc) ・・・(2) (1),(2)式から、次の(3)式が得られる。 V1:V2=Ra+Rb:Ra+Rb+Rc ・・・(3)
は、次の(2)式のようになる。 DET=Ra×V2/(Ra+Rb+Rc) ・・・(2) (1),(2)式から、次の(3)式が得られる。 V1:V2=Ra+Rb:Ra+Rb+Rc ・・・(3)
【0034】従って、抵抗6a〜6cの値を適切に設定
することにより、例えば、100V系の交流電圧ACに
対応するノードN2の直流電圧V1を150Vに、20
0V系の交流電圧ACに対応するノードN2の直流電圧
V2を360Vに設定することができる。
することにより、例えば、100V系の交流電圧ACに
対応するノードN2の直流電圧V1を150Vに、20
0V系の交流電圧ACに対応するノードN2の直流電圧
V2を360Vに設定することができる。
【0035】このように、本実施形態の電源回路は、入
力された交流電圧ACのレベルを検出し、制御部8にフ
ィードバックする直流電圧の分圧比を切り替えて検出電
圧DETを出力するレベル検出/電圧切替部20を有し
ている。これにより、ノードN2の直流電圧を、入力さ
れる交流電圧ACに応じた電圧に自動的に切り替えるこ
とができ、ノードN2に必要以上に高い直流電圧が出力
されることがなくなり、変換効率を悪化させることがな
いという利点がある。
力された交流電圧ACのレベルを検出し、制御部8にフ
ィードバックする直流電圧の分圧比を切り替えて検出電
圧DETを出力するレベル検出/電圧切替部20を有し
ている。これにより、ノードN2の直流電圧を、入力さ
れる交流電圧ACに応じた電圧に自動的に切り替えるこ
とができ、ノードN2に必要以上に高い直流電圧が出力
されることがなくなり、変換効率を悪化させることがな
いという利点がある。
【0036】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
ず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例
えば、次の(a)〜(c)のようなものがある。 (a) 入力される交流電圧ACは、100V系と20
0V系に限定されない。複数の入力レベルで使用する汎
用的なワールドワイド入力の電源回路に、同様に適用す
ることができる。
ず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例
えば、次の(a)〜(c)のようなものがある。 (a) 入力される交流電圧ACは、100V系と20
0V系に限定されない。複数の入力レベルで使用する汎
用的なワールドワイド入力の電源回路に、同様に適用す
ることができる。
【0037】(b) 分圧部の抵抗6a〜6cによる分
圧比の切り替えは、抵抗6cを短絡する方法に限定され
ない。例えば、検出信号によってノードN3,N4のい
ずれか一方を制御部8の入力側に接続するスイッチで構
成しても良い。
圧比の切り替えは、抵抗6cを短絡する方法に限定され
ない。例えば、検出信号によってノードN3,N4のい
ずれか一方を制御部8の入力側に接続するスイッチで構
成しても良い。
【0038】(c) レベル検出/電圧切替部20で
は、フォトトライアック27bを用いたフォトスイッチ
27を使用して検出電圧DETの分圧比を切り替えるよ
うにしているが、切替スイッチの構成はどのようなもの
でも良い。例えば、リレー接点によって切り替えるよう
にしても良い。
は、フォトトライアック27bを用いたフォトスイッチ
27を使用して検出電圧DETの分圧比を切り替えるよ
うにしているが、切替スイッチの構成はどのようなもの
でも良い。例えば、リレー接点によって切り替えるよう
にしても良い。
【0039】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、整流部から第1のノードに出力される脈流電圧の
レベルに応じた検出信号を出力するレベル検出部と、こ
の検出信号によって第2のノードの直流電圧の分圧比を
変えて検出電圧を出力する分圧部と、この検出電圧が基
準電圧に一致するように制御信号の周波数またはパルス
幅を制御する制御部と、この制御信号によってオン/オ
フ制御されて第2のノードの直流電圧を制御するトラン
ジスタとを有している。これにより、第2のノードの直
流電圧は、入力された交流電圧に応じて自動的に切り替
えられ、必要以上に高い直流電圧が出力されることがな
くなり、変換効率が悪化しないという効果がある。
れば、整流部から第1のノードに出力される脈流電圧の
レベルに応じた検出信号を出力するレベル検出部と、こ
の検出信号によって第2のノードの直流電圧の分圧比を
変えて検出電圧を出力する分圧部と、この検出電圧が基
準電圧に一致するように制御信号の周波数またはパルス
幅を制御する制御部と、この制御信号によってオン/オ
フ制御されて第2のノードの直流電圧を制御するトラン
ジスタとを有している。これにより、第2のノードの直
流電圧は、入力された交流電圧に応じて自動的に切り替
えられ、必要以上に高い直流電圧が出力されることがな
くなり、変換効率が悪化しないという効果がある。
【図1】本発明の実施形態を示す電源回路の構成図であ
る。
る。
【図2】従来の電源回路の一例を示す構成図である。
2 整流部 3 チョークコイル 4 トランジスタ 5 ダイオード 6a,6b,6c 抵抗 7 キャパシタ 8 制御部 9 直流電圧変換部 20 レベル検出/電圧切替部
Claims (1)
- 【請求項1】 複数のダイオードで構成され、入力され
る交流電圧から脈流電圧を生成して第1及び第2の出力
側に出力する整流部と、 前記整流部の第1の出力側から出力される脈流電圧の変
動を抑制して第1のノードに与えるチョークコイルと、 前記第1のノードと前記整流部の第2の出力側の間に接
続され、前記交流電圧の周波数よりも高い周波数の制御
信号でオン/オフ制御されるトランジスタと、 直流電圧を出力する第2のノードと前記第1のノードの
間に接続され、出力電流の逆流を防止するダイオード
と、 前記第2のノードと前記整流部の第2の出力側の間に接
続され、前記ダイオードから出力される電流で充電され
て前記直流電圧を所定の電圧に維持するキャパシタと、 前記整流部から出力される脈流電圧を検出して該脈流電
圧が一定レベル以下のときには第1の検出信号を出力
し、該脈流電圧が該一定レベルを越えたときには第2の
検出信号を出力するレベル検出部と、 前記第2のノードと前記整流部の第2の出力側の間に接
続され、前記第1の検出信号が与えられたときには所定
の分圧比で前記直流電圧を分圧し、前記第2の検出信号
が与えられたときには該所定の分圧比よりも大きな分圧
比で該直流電圧を分圧して検出電圧を出力する分圧部
と、 前記分圧部から出力される検出電圧が基準電圧に一致す
るように前記制御信号の周波数またはパルス幅を制御し
て前記トランジスタにフィードバックする制御部とを、 備えたことを特徴とする電源回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000220699A JP2002044954A (ja) | 2000-07-21 | 2000-07-21 | 電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000220699A JP2002044954A (ja) | 2000-07-21 | 2000-07-21 | 電源回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002044954A true JP2002044954A (ja) | 2002-02-08 |
Family
ID=18715257
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000220699A Withdrawn JP2002044954A (ja) | 2000-07-21 | 2000-07-21 | 電源回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002044954A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011135759A (ja) * | 2009-11-26 | 2011-07-07 | Fuji Electric Co Ltd | 力率改善型スイッチング電源装置 |
KR101153586B1 (ko) | 2010-12-22 | 2012-06-11 | 삼성전기주식회사 | 대기전력 저감형 전원 공급 장치 |
JP2013004206A (ja) * | 2011-06-13 | 2013-01-07 | Semiconductor Components Industries Llc | 発光素子駆動回路 |
JP2019054573A (ja) * | 2017-09-13 | 2019-04-04 | 富士電機株式会社 | 力率改善回路及びこれを使用したスイッチング電源装置 |
-
2000
- 2000-07-21 JP JP2000220699A patent/JP2002044954A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011135759A (ja) * | 2009-11-26 | 2011-07-07 | Fuji Electric Co Ltd | 力率改善型スイッチング電源装置 |
KR101153586B1 (ko) | 2010-12-22 | 2012-06-11 | 삼성전기주식회사 | 대기전력 저감형 전원 공급 장치 |
JP2013004206A (ja) * | 2011-06-13 | 2013-01-07 | Semiconductor Components Industries Llc | 発光素子駆動回路 |
JP2019054573A (ja) * | 2017-09-13 | 2019-04-04 | 富士電機株式会社 | 力率改善回路及びこれを使用したスイッチング電源装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3381254B2 (ja) | 交流−直流変換装置 | |
US7436685B2 (en) | Piecewise on-time modulation apparatus and method for a power factor corrector | |
US5644214A (en) | Power factor correction circuit | |
US9543839B2 (en) | Voltage stabilizing circuit | |
US10476395B2 (en) | Voltage converting system and method of using the same | |
US9917503B2 (en) | Overcurrent protection circuit and power factor correction circuit comprising the same | |
US10333425B1 (en) | Self-biasing ideal diode circuit | |
KR20010098937A (ko) | 발광 다이오드 구동 장치 | |
JP2008283818A (ja) | スイッチング電源装置 | |
JP2002252983A (ja) | 交流直流変換回路 | |
US6414861B1 (en) | DC-DC converter | |
JP2007037297A (ja) | 力率改善回路 | |
US4956760A (en) | High power switching power supply having high power factor | |
US20130250632A1 (en) | Single stage power conversion unit with circuit to smooth and holdup dc output voltage | |
JP5222587B2 (ja) | 力率改善回路 | |
US5267132A (en) | High power switching power supply with high power factor | |
JP2002044954A (ja) | 電源回路 | |
JP3463865B2 (ja) | Acーdcコンバータ | |
JP2019194974A (ja) | 発光素子駆動装置及びその駆動方法 | |
JP2001145347A (ja) | スイッチング電源装置 | |
JP7498060B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
JP2975045B2 (ja) | 電源装置 | |
JP2021058064A (ja) | 整流電圧平滑回路、交流直流変換回路及び電力変換回路 | |
JP2000341937A (ja) | 電源回路 | |
JP2001286131A (ja) | 電源装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20071002 |