JP2002199717A - 直流・交流入力可能な共用電源装置 - Google Patents
直流・交流入力可能な共用電源装置Info
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- JP2002199717A JP2002199717A JP2000398592A JP2000398592A JP2002199717A JP 2002199717 A JP2002199717 A JP 2002199717A JP 2000398592 A JP2000398592 A JP 2000398592A JP 2000398592 A JP2000398592 A JP 2000398592A JP 2002199717 A JP2002199717 A JP 2002199717A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、直流及び交流入力が可能な共用電源
装置に関するもので、特に直流入力時と交流入力時で低
入力電圧値を変え、直流・交流入力可能な共用電源装置
を提供することにある 【解決手段】同一機種を直流と交流で共用する電源装置
において、交流入力電圧を、該交流入力時の電圧の半波
を平滑して検出し、該平滑された検出電圧でＤＣ／ＤＣ
コンバータを制御することを特徴とする直流・交流入力
可能な共用電源装置である。
装置に関するもので、特に直流入力時と交流入力時で低
入力電圧値を変え、直流・交流入力可能な共用電源装置
を提供することにある 【解決手段】同一機種を直流と交流で共用する電源装置
において、交流入力電圧を、該交流入力時の電圧の半波
を平滑して検出し、該平滑された検出電圧でＤＣ／ＤＣ
コンバータを制御することを特徴とする直流・交流入力
可能な共用電源装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流及び交流入力
が可能な共用電源装置に関するもので、特に直流入力時
と交流入力時で低入力電圧値を変えたことを特徴とする
直流・交流入力可能な共用電源装置に関するものであ
る。
が可能な共用電源装置に関するもので、特に直流入力時
と交流入力時で低入力電圧値を変えたことを特徴とする
直流・交流入力可能な共用電源装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の電源装置を示す原理的な
回路図であって、電源入力端子ＣＯＭに直流又は交流電
源を入力し、負荷ＲＬに電力を供給するものである。こ
の回路において、電源入力端子ＣＯＭに交流電圧が入力
された時には、この入力電圧を整流回路Ｄ４で全波整流
し、ＤＣ／ＤＣコンバータにより負荷ＲＬに電力を供給
する。一方、この電源装置は入力電圧検出回路２を有す
る。
回路図であって、電源入力端子ＣＯＭに直流又は交流電
源を入力し、負荷ＲＬに電力を供給するものである。こ
の回路において、電源入力端子ＣＯＭに交流電圧が入力
された時には、この入力電圧を整流回路Ｄ４で全波整流
し、ＤＣ／ＤＣコンバータにより負荷ＲＬに電力を供給
する。一方、この電源装置は入力電圧検出回路２を有す
る。
【０００３】この入力電圧検出回路２は、２個のダイオ
ードＤ１、Ｄ２、該ダイオードＤ１、Ｄ２の出力端間に
接続した２個の入力電圧検出抵抗Ｒ１，Ｒ２、非反転入
力端（＋入力端）に抵抗Ｒ１，Ｒ２間の接続点を入力
し、反転入力端（−入力端）に基準電圧Ｖｒｅｆを接続
したオペレーショナルアンプ（オペアンプ）ＣＯＭＰと
からなっている。このオペアンプＣＯＭＰは、その＋入
力端の電圧が基準電圧Ｖｒｅｆより大きいときに出力が
Ｌ（すなわち、Ｌｏｗ）になってＤＣ／ＤＣコンバータ
をＯＮとし、入力電圧が低下して、＋入力端の電圧が基
準電圧Ｖｒｅｆよりも低下して出力がＨ（すなわち、Ｈ
ｉｇｈ）となるとＤＣ／ＤＣコンバータをＯＦＦとする
ように制御する。
ードＤ１、Ｄ２、該ダイオードＤ１、Ｄ２の出力端間に
接続した２個の入力電圧検出抵抗Ｒ１，Ｒ２、非反転入
力端（＋入力端）に抵抗Ｒ１，Ｒ２間の接続点を入力
し、反転入力端（−入力端）に基準電圧Ｖｒｅｆを接続
したオペレーショナルアンプ（オペアンプ）ＣＯＭＰと
からなっている。このオペアンプＣＯＭＰは、その＋入
力端の電圧が基準電圧Ｖｒｅｆより大きいときに出力が
Ｌ（すなわち、Ｌｏｗ）になってＤＣ／ＤＣコンバータ
をＯＮとし、入力電圧が低下して、＋入力端の電圧が基
準電圧Ｖｒｅｆよりも低下して出力がＨ（すなわち、Ｈ
ｉｇｈ）となるとＤＣ／ＤＣコンバータをＯＦＦとする
ように制御する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の電源装置は、図
３に示すように、電源入力端子ＣＯＭに交流電源を入力
した場合はその電圧を入力電圧検出回路２により全波検
出していた。このため、入力電圧検出回路２において交
流入力時と直流入力時の検出電圧ＥａとＥｄは
３に示すように、電源入力端子ＣＯＭに交流電源を入力
した場合はその電圧を入力電圧検出回路２により全波検
出していた。このため、入力電圧検出回路２において交
流入力時と直流入力時の検出電圧ＥａとＥｄは
【０００５】
【式１】
【０００６】
【式2】 となり、これらの式から
【０００７】
【式3】 となる。
【０００８】従って、例えば、交流入力電圧１００Ｖ、
直流入力電圧４８Ｖの電源を共用で用いる場合、入力が
直流仕様のときの停止電圧を３０Ｖに設定した場合、即
ち、直流入力電圧が３０Ｖ以下になった時ＤＣ／ＤＣコ
ンバータをＯＦＦするように制御する場合、交流入力は
全波整流されるので入力電圧検出回路２により制御され
る交流の入力電圧は、下記のように２１．２Ｖと低電圧
になってしまう。 （ＡＣ）３０Ｖ／√２＝２１．２Ｖ
直流入力電圧４８Ｖの電源を共用で用いる場合、入力が
直流仕様のときの停止電圧を３０Ｖに設定した場合、即
ち、直流入力電圧が３０Ｖ以下になった時ＤＣ／ＤＣコ
ンバータをＯＦＦするように制御する場合、交流入力は
全波整流されるので入力電圧検出回路２により制御され
る交流の入力電圧は、下記のように２１．２Ｖと低電圧
になってしまう。 （ＡＣ）３０Ｖ／√２＝２１．２Ｖ
【０００９】このように、従来の電源装置を交流仕様で
使用する場合、入力電圧がＡＣ２１．２Ｖまで下がって
も入力回路部品（パターンも含む）を保護できるように
設計しなければならない。即ち、１００〜２１．２Ｖの
範囲で使用しうるように設計しなければならない。
使用する場合、入力電圧がＡＣ２１．２Ｖまで下がって
も入力回路部品（パターンも含む）を保護できるように
設計しなければならない。即ち、１００〜２１．２Ｖの
範囲で使用しうるように設計しなければならない。
【００１０】このため、例えば直流のみで使用する場合
には１０Ａで十分な部品が、交流と併用するためには２
０Ａもの部品を使用することとなり、部品が大きくな
り、パターン面積が増え、かつ、ダイオードの冷却フィ
ンが大きくなる等の理由により、小型化ができない。
には１０Ａで十分な部品が、交流と併用するためには２
０Ａもの部品を使用することとなり、部品が大きくな
り、パターン面積が増え、かつ、ダイオードの冷却フィ
ンが大きくなる等の理由により、小型化ができない。
【００１１】そこで、本発明の目的は以上のような問題
を解消した交流・直流入力対応可能な共用電源装置を提
供することにある。
を解消した交流・直流入力対応可能な共用電源装置を提
供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解消するた
め、本発明は、直流と交流で共用する電源装置におい
て、交流入力時の電圧の半波を平滑して検出し、この検
出電圧でＤＣ／ＤＣコンバータを制御することを特徴と
する直流・交流入力可能な電源装置である。
め、本発明は、直流と交流で共用する電源装置におい
て、交流入力時の電圧の半波を平滑して検出し、この検
出電圧でＤＣ／ＤＣコンバータを制御することを特徴と
する直流・交流入力可能な電源装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の交流・直流入力対応可能
な共用電源装置の実施例を以下に示す。図１は本発明共
用電源装置の原理的な回路図で、図３に示す従来の回路
と相違するところは、電源入力端子ＣＯＭに入力される
交流電源の入力電圧検出を１個の整流ダイオードＤ１で
入力電圧を半波整流し、このダイオードＤ１で半波整流
電圧をコンデンサＣ１により平滑し、この電圧を入力電
圧検出回路２の入力電圧検出抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧して
オペレーショナルアンプ（オペアンプ）ＣＯＭＰの非反
転入力端（＋入力端）に入力するようにした点である。
な共用電源装置の実施例を以下に示す。図１は本発明共
用電源装置の原理的な回路図で、図３に示す従来の回路
と相違するところは、電源入力端子ＣＯＭに入力される
交流電源の入力電圧検出を１個の整流ダイオードＤ１で
入力電圧を半波整流し、このダイオードＤ１で半波整流
電圧をコンデンサＣ１により平滑し、この電圧を入力電
圧検出回路２の入力電圧検出抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧して
オペレーショナルアンプ（オペアンプ）ＣＯＭＰの非反
転入力端（＋入力端）に入力するようにした点である。
【００１４】オペレーショナルアンプ（オペアンプ）Ｃ
ＯＭＰの非反転入力端（＋入力端）に入力の電圧は反転
入力端（−入力端）に設けた基準電圧Ｖｒｅｆと比較さ
れ、その＋入力端の電圧（すなわち、ダイオードＤ１の
出力）が基準電圧Ｖｒｅｆより大きいときに出力がＬ
（すなわち、Ｌｏｗ）、この状態から、入力電圧が低下
して、＋入力端の電圧が基準電圧Ｖｒｅｆよりも低下す
ると出力がＨ（すなわち、Ｈｉｇｈ）になり、後述する
ＤＣ／ＤＣコンバータ３をＯＮ／ＯＦＦ（起動／停止）
する。
ＯＭＰの非反転入力端（＋入力端）に入力の電圧は反転
入力端（−入力端）に設けた基準電圧Ｖｒｅｆと比較さ
れ、その＋入力端の電圧（すなわち、ダイオードＤ１の
出力）が基準電圧Ｖｒｅｆより大きいときに出力がＬ
（すなわち、Ｌｏｗ）、この状態から、入力電圧が低下
して、＋入力端の電圧が基準電圧Ｖｒｅｆよりも低下す
ると出力がＨ（すなわち、Ｈｉｇｈ）になり、後述する
ＤＣ／ＤＣコンバータ３をＯＮ／ＯＦＦ（起動／停止）
する。
【００１５】ＤＣ／ＤＣコンバータ３は入力電圧平滑回
路１により平滑された入力電圧を制御して一定電圧を電
源出力端ＲＬに出力する電源回路であって、入力電圧検
出回路２のオペアンプＣＯＭＰのＬ／Ｈに応答してＯＮ
／ＯＦＦ（起動／停止）するように構成されている。
路１により平滑された入力電圧を制御して一定電圧を電
源出力端ＲＬに出力する電源回路であって、入力電圧検
出回路２のオペアンプＣＯＭＰのＬ／Ｈに応答してＯＮ
／ＯＦＦ（起動／停止）するように構成されている。
【００１６】図１に示す回路において、入力電圧検出回
路２は、入力電圧を半波整流し、交流の周期より十分大
きい時定数を持つフィルター（Ｒ１とＣ１）で平滑した
のち、所定の基準電圧Ｖｒｅｆと比較することで入力電
圧を検出する機能を備える。この時、交流入力と直流入
力時の検出電圧ＥaとＥdは、 Ｒ１＞＞Ｒ２、 Ｃ１Ｒ２ｆ＞＞１ のとき次式となる。
路２は、入力電圧を半波整流し、交流の周期より十分大
きい時定数を持つフィルター（Ｒ１とＣ１）で平滑した
のち、所定の基準電圧Ｖｒｅｆと比較することで入力電
圧を検出する機能を備える。この時、交流入力と直流入
力時の検出電圧ＥaとＥdは、 Ｒ１＞＞Ｒ２、 Ｃ１Ｒ２ｆ＞＞１ のとき次式となる。
【００１７】
【式４】
【００１８】
【式５】
【００１９】この式から Ea＝πEd／√２となる。従っ
て、直流入力における停止電圧が３０Ｖの場合、交流入
力におけるそれは ３０π／√２＝６６Ｖ となり、交流入力の場合、１００〜６６Ｖの範囲で使用
しうるように設計すれば良くなる。このため、電源装置
をＡＣ入力で使用しても、従来の如く２１．２Ｖといっ
た低電圧での動作はなくなり、特に定格の大きな部品を
使用しなくてもよくなるため、装置を小型化、安価に提
供することができる。
て、直流入力における停止電圧が３０Ｖの場合、交流入
力におけるそれは ３０π／√２＝６６Ｖ となり、交流入力の場合、１００〜６６Ｖの範囲で使用
しうるように設計すれば良くなる。このため、電源装置
をＡＣ入力で使用しても、従来の如く２１．２Ｖといっ
た低電圧での動作はなくなり、特に定格の大きな部品を
使用しなくてもよくなるため、装置を小型化、安価に提
供することができる。
【００２０】図２は本発明を具体化した一実施形態を示
すもので、図1と同一部分には同一符号を付してある。
以下、図２に示す共用電源装置の入力端子（電源）ＣＯ
Ｍに交流電圧を印加する例につき説明する。入力された
交流電圧はダイオードＤ１により半波整流され、該半波
整流された電圧は抵抗Ｒ０とコンデンサＣ１により平滑
した電圧を抵抗Ｒ１とＲ２とで分圧される。この平滑化
されたのち、分圧された電圧はオペアンプＣＯＭＰに入
力され、基準電圧Ｖｒｅｆと比較される。
すもので、図1と同一部分には同一符号を付してある。
以下、図２に示す共用電源装置の入力端子（電源）ＣＯ
Ｍに交流電圧を印加する例につき説明する。入力された
交流電圧はダイオードＤ１により半波整流され、該半波
整流された電圧は抵抗Ｒ０とコンデンサＣ１により平滑
した電圧を抵抗Ｒ１とＲ２とで分圧される。この平滑化
されたのち、分圧された電圧はオペアンプＣＯＭＰに入
力され、基準電圧Ｖｒｅｆと比較される。
【００２１】オペアンプＣＯＭＰにより電圧が検出され
ている過程において、オペアンプＣＯＭＰは、このオペ
アンプＣＯＭＰの非反転入力端（＋入力端）に入力され
る電圧が、オペアンプＣＯＭＰの反転入力端（‐入力
端）に接続の基準電圧Ｖｒｅｆと比較して入力電圧が高
い時にはＬ、低い時にはＨを出力する。そして、検出さ
れた電圧が基準電圧Ｖｒｅｆの設定値以上と検出する，
即ち、オペアンプＣＯＭＰの出力はＬとなり、トランジ
スタＱ１をＯＦＦとし、スイッチング制御ＩＣであるＰ
ＷＭを起動させ、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチＱ３
をＯＮとしてＤＣ／ＤＣコンバータを起動させ、交流入
力電圧を端末ＲＬへ出力する。
ている過程において、オペアンプＣＯＭＰは、このオペ
アンプＣＯＭＰの非反転入力端（＋入力端）に入力され
る電圧が、オペアンプＣＯＭＰの反転入力端（‐入力
端）に接続の基準電圧Ｖｒｅｆと比較して入力電圧が高
い時にはＬ、低い時にはＨを出力する。そして、検出さ
れた電圧が基準電圧Ｖｒｅｆの設定値以上と検出する，
即ち、オペアンプＣＯＭＰの出力はＬとなり、トランジ
スタＱ１をＯＦＦとし、スイッチング制御ＩＣであるＰ
ＷＭを起動させ、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチＱ３
をＯＮとしてＤＣ／ＤＣコンバータを起動させ、交流入
力電圧を端末ＲＬへ出力する。
【００２２】逆に、オペアンプＣＯＭＰが該オペアンプ
ＣＯＭＰへの入力電圧が設定値より低いと検出した時に
はオペアンプＣＯＭＰの出力はＬからＨとなり、トラン
ジスタＱ１をＯＮとしてＰＷＭの動作を切り、スイッチ
Ｑ３をＯＦＦとし、ＤＣ／ＤＣコンバータはＯＦＦ状態
となり、動作を停止し、負荷ＲＬへの出力は止まる。こ
のように、交流入力電圧が異常となり、電圧が低くなる
とＤＣ／ＤＣコンバータの動作を停止し、電源装置に過
大な入力電流が流れるのを阻止することで、各種部品へ
の無用なストレスを避けることができる。以上は交流入
力について説明したが、直流入力の場合も全く同様に機
能する。
ＣＯＭＰへの入力電圧が設定値より低いと検出した時に
はオペアンプＣＯＭＰの出力はＬからＨとなり、トラン
ジスタＱ１をＯＮとしてＰＷＭの動作を切り、スイッチ
Ｑ３をＯＦＦとし、ＤＣ／ＤＣコンバータはＯＦＦ状態
となり、動作を停止し、負荷ＲＬへの出力は止まる。こ
のように、交流入力電圧が異常となり、電圧が低くなる
とＤＣ／ＤＣコンバータの動作を停止し、電源装置に過
大な入力電流が流れるのを阻止することで、各種部品へ
の無用なストレスを避けることができる。以上は交流入
力について説明したが、直流入力の場合も全く同様に機
能する。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、交
流入力及び直流入力の両方に対して電圧値を適正な値に
設定することができる。そのため、交流・直流入力の共
用化が可能となり、さらに、入力部品の小型化、パター
ン面積の縮小、放熱フィンの小型化が可能になり、電源
の小型化・コストダウンが可能になった。
流入力及び直流入力の両方に対して電圧値を適正な値に
設定することができる。そのため、交流・直流入力の共
用化が可能となり、さらに、入力部品の小型化、パター
ン面積の縮小、放熱フィンの小型化が可能になり、電源
の小型化・コストダウンが可能になった。
【図１】本発明の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の具体的一実施態様を示す回路図であ
る。
る。
【図３】従来技術の回路図である。
１ 入力電圧平滑回路 ２ 入力電圧検出回路 ３ ＤＣ／ＤＣコンバータ（電源回路） Ｄ１ 整流ダイオード Ｃ１ 入力平滑コンデンサ Ｒｌ，Ｒ２ 入力電圧検出抵抗 ＣＯＭ 電源入力端子 ＣＯＭＰ オペアンプ
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H730 AA20 AS01 BB14 BB23 BB57 BB81 CC01 CC17 DD04 EE02 EE08 EE10 FD01 FD11 FF19 FG05 XX02 XX13 XX22 XX33 XX42
Claims (1)
- 【請求項１】 直流と交流で共用する電源装置におい
て、交流入力電圧を、該交流入力時の電圧の半波を平滑
して検出し、該平滑された検出電圧でＤＣ／ＤＣコンバ
ータを制御することを特徴とする直流・交流入力可能な
共用電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000398592A JP2002199717A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 直流・交流入力可能な共用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000398592A JP2002199717A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 直流・交流入力可能な共用電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002199717A true JP2002199717A (ja) | 2002-07-12 |
Family
ID=18863523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000398592A Pending JP2002199717A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 直流・交流入力可能な共用電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002199717A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009296818A (ja) * | 2008-06-06 | 2009-12-17 | Yokogawa Electric Corp | 保護回路 |
| CN102013820A (zh) * | 2010-10-22 | 2011-04-13 | 凹凸电子（武汉）有限公司 | 交流-直流转换器、方法以及控制器 |
| JP2013126277A (ja) * | 2011-12-14 | 2013-06-24 | Ntt Data Intellilink Corp | 電圧変換装置及び給電劣後制御システム |
| JP2016152686A (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-22 | 三菱電機株式会社 | 点灯装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0365048A (ja) * | 1989-07-31 | 1991-03-20 | Omron Corp | スイッチング電源回路 |
| JPH07303337A (ja) * | 1994-05-06 | 1995-11-14 | Yutaka Denki Seisakusho:Kk | 無停電電源装置 |
| JP2000089833A (ja) * | 1998-09-16 | 2000-03-31 | Fuji Electric Co Ltd | 交流・直流入力対応可能な制御電源 |
-
2000
- 2000-12-27 JP JP2000398592A patent/JP2002199717A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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| US8441821B2 (en) | 2010-10-22 | 2013-05-14 | O2Micro, Inc. | Circuits and methods for alternating current-to-direct current conversion |
| TWI405398B (zh) * | 2010-10-22 | 2013-08-11 | O2Micro Int Ltd | 交流／直流轉換器、交流／直流電壓轉換方法、以及電壓轉換控制器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070827 |
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