JP2002330587A - 商用電源の整流回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小形、軽量の商用電源の整流回路を提案する
こと。 【解決手段】 商用電源１の一端を正の方向の電流を流
すダイオード１１を介してコンデンサ１５の一端に接続
すると共にこの商用電源１の他端を負の方向の電流を流
すダイオード１２を介してこのコンデンサ１５の他端に
接続し、コンデンサ１５の一端をフォトリレー１３の接
続スイッチを介してコンデンサ５の一端に接続すると共
にこのコンデンサ１５の他端をフォトリレー１４の接続
スイッチを介してこのコンデンサ５の他端に接続し、商
用電源１の交流電圧信号の正の半サイクルでコンデンサ
１５を充電した後負の半サイクルでフォトリレー１３，
１４をオンしてコンデンサ１５の充電電荷をコンデンサ
５に充電し、このコンデンサ５の両端より出力直流電圧
を得るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は商用電源の整流回路
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、商用電源の整流回路として図１２
に示す如きものが提案されている。この図１２につき説
明するに、１は例えば１００Ｖ，５０Ｈｚの商用電源を
示し、この商用電源１の一端を電源トランス２の１次巻
線２ａを介してこの商用電源１の他端に接続する。

【０００３】この電源トランス２の２次巻線２ｂの一端
を整流用のダイオード３を介して一方の直流電圧出力端
子４ａに接続すると共に、この一方の直流電圧出力端子
４ａ及びダイオード３の接続中点を平滑用のコンデンサ
５を介して電源トランス２の２次巻線２ｂの他端に接続
し、この２次巻線２ｂの他端を他方の直流電圧出力端子
４ｂに接続する。

【０００４】斯る従来の商用電源の整流回路においては
商用電源１と出力直流電圧とを電源トランス２により絶
縁する如くしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】然しながら図１２に示
す如き従来の商用電源の整流回路においては商用電源１
と出力直流電圧とを絶縁するのに電源トランス２を使用
しているので、構成が大きくなると共に重量が重くなる
不都合があった。

【０００６】本発明は斯る点に鑑み小形、軽量の商用電
源の整流回路を提案せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明商用電源の整流回
路は、商用電源の一端を一方向の電流を通過する第１の
半導体素子を介して第１のコンデンサの一端に接続する
と共にこの商用電源の他端を他方向の電流を通過する第
２の半導体素子を介してこの第１のコンデンサの他端に
接続し、この第１のコンデンサの一端を第１のフォトリ
レーの接続スイッチを介して第２のコンデンサの一端に
接続すると共にこの第１のコンデンサの他端を第２のフ
ォトリレーの接続スイッチを介してこの第２のコンデン
サの他端に接続し、この商用電源の一方向の電流をこの
第１のコンデンサに充電するようにすると共にこの商用
電源の他方向の電流でこの第１及び第２のフォトリレー
の接続スイッチをオンするようにし、この第２のコンデ
ンサの両端より出力直流電圧を得る如くするものであ
る。

【０００８】斯る本発明によれば、商用電源の一方向の
電流で第１及び第２の半導体素子を介して第１のコンデ
ンサを充電し、この商用電源の他方向の電流で第１及び
第２のフォトリレーをオンとして、この第１のコンデン
サの充電電荷を第２のコンデンサに充電し、この第２の
コンデンサの両端より出力直流電圧を得るようにしてい
る。

【０００９】この第１及び第２の半導体素子は商用電源
の一方向の電流の立ち上がりで第１のコンデンサの充電
電荷が最大になると、この電流の立ち下がりでは不導通
状態になり、また第１及び第２のフォトリレーはスレッ
ショホールド電圧があり、商用電源の他方向の電流の立
ち上がり及び立ち下がり部分でオンとならない時間があ
り、之等不導通時間及びオンとならない時間により商用
電源と出力直流電圧とを絶縁することができ、電源トラ
ンスを使用することなく商用電源の整流回路を得ること
ができる。

【００１０】また本発明は、商用電源の一端を第１のフ
ォトリレーの接続スイッチを介して第１のコンデンサの
一端に接続すると共にこの商用電源の他端を第２のフォ
トリレーの接続スイッチを介してこの第１のコンデンサ
の他端に接続し、この第１のコンデンサの一端を第３の
フォトリレーの接続スイッチを介して第２のコンデンサ
の一端に接続すると共にこの第１のコンデンサの他端を
第４のフォトリレーの接続スイッチを介してこの第２の
コンデンサの他端に接続し、この商用電源の一方向の電
流でこの第１及び第２のフォトリレーの接続スイッチを
夫々オンとすると共にこの商用電源の他方向の電流でこ
の第３及び第４のフォトリレーの接続スイッチをオンと
するようにし、この第２のコンデンサの両端より出力直
流電圧を得る如くするものである。

【００１１】斯る本発明によれば、商用電源の一方向の
電流で第１及び第２のフォトリレーをオンとして第１の
コンデンサを充電し、商用電源の他方向の電流で第３及
び第４のフォトリレーをオンとしてこの第１のコンデン
サの充電電荷を第２のコンデンサに充電し、この第２の
コンデンサの両端より出力直流電圧を得るようにしてい
る。

【００１２】この第１及び第２のフォトリレーはスレッ
ショホールド電圧があり商用電源の一方向の電流の立ち
上がり及び立ち下がり部分でオンとならない時間がある
と共に、この第３及び第４のフォトリレーにおいても商
用電源の他方向の電流の立ち上がり及び立ち下がり部分
でオンとならない時間があり、之等オンとならない時間
により商用電源と出力直流電圧とを絶縁することがで
き、電源トランスを使用することなく商用電源の整流回
路を得ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図１、図２、図３、図４を
参照して本発明商用電源の整流回路の実施の形態の例に
つき説明する。図１において図１２に対応する部分には
同一符号を付して示す。

【００１４】図１において、１は例えば１００Ｖ，５０
Ｈｚの商用電源を示し、この商用電源１の一端をこの商
用電源１の正方向の電流を流すダイオード１１のアノー
ドへ接続し、このダイオード１１のカソードをコンデン
サ１５の一端に接続すると共に、この商用電源１の他端
をこの商用電源１の負方向の電流を流すダイオード１２
のカソードへ接続し、このダイオード１２のアノードを
コンデンサ１５の他端に接続し、このコンデンサ１５の
一端をフォトリレー１３の入力端子１９ａに接続し、こ
のフォトリレー１３の出力端子１９ｂをコンデンサ５の
一端に接続すると共に、このコンデンサ１５の他端をフ
ォトリレー１４の入力端子１９ａに接続しこのフォトリ
レー１４の出力端子１９ｂをコンデンサ５の他端に接続
する。

【００１５】このフォトリレー１３及び１４は例えば図
３に示す如きもので、フォトカプラを構成する発光ダイ
オード２０ａに電流が流れるとこの発光ダイオード２０
ａが発光し、これを受光ダイオード２０ｂで受光してこ
の受光ダイオード２０ｂに得られる電流をトランジスタ
２１で増幅した電流によって接続スイッチを構成する電
解効果トランジスタ２２ａ，２２ｂを動作させフォトリ
レー（接続スイッチ）をオンするものであり、この電解
効果トランジスタは寄生ダイオードを考慮して電流の逆
流防止のため２本を逆相にシリーズ接続としている。ま
たフォトリレーはフォトカプラの発光ダイオード２０ａ
によるスレッショホールド電圧、例えば０．６Ｖ程度が
あり、図２Ａに示すようなある一定の時間Ｔ_thこのフォ
トリレーがオンしない不感電圧領域を有するものであ
る。

【００１６】さらに商用電源１の一端をこの商用電源１
の負の方向の電流を流すダイオード１６のカソードに接
続し、このダイオード１６のアノードを抵抗器１７を介
してフォトリレー１３の発光ダイオード２０ａのカソー
ドが接続された他方の制御端子１９ｄに接続し、このフ
ォトリレー１３の発光ダイオード２０ａのアノードが接
続された一方の制御端子１９ｃをフォトリレー１４の発
光ダイオード２０ａのカソードが接続された他方の制御
端子１９ｄに接続し、このフォトリレー１４の発光ダイ
オード２０ａのアノードが接続された一方の制御端子１
９ｃを、定電流回路１８を介してこの商用電源１の他端
に接続する。

【００１７】この定電流回路１８は例えば図４に示す如
きもので、この定電流回路１８は一方の端子１８ａを電
解効果トランジスタ１８ｃのドレインに接続すると共に
この一方の端子１８ａを第１の抵抗器１８ｄを介して電
解効果トランジスタ１８ｃのゲートに接続し、この電解
効果トランジスタ１８ｃのソース及びゲートを夫々ｎｐ
ｎ形トランジスタ１８ｅのベース及びコレクタに夫々接
続し、このトランジスタ１８ｅのベースを第２の抵抗器
１８ｆを介してこの定電流回路１８の他方の端子１８ｂ
に接続すると共にこのトランジスタ１８ｅのエミッタを
この定電流回路１８の他方の端子１８ｂに接続し、この
一方及び他方の端子１８ａ及び１８ｂ間に定電流を得る
ものである。

【００１８】上述のような構成において、商用電源１か
ら図２Ａに示す如き交流電圧が供給されたとき、この入
力交流電圧が正の半サイクル期間Ｔ１の立ち上がり期間
では図２Ｂに示すようにダイオード１１，１２が導通す
るとともに、ダイオード１６及びフォトリレー１３，１
４のフォトカプラの発光ダイオード２０ａに逆電圧がか
かり電流が流れずこのフォトリレー１３，１４は図２Ｄ
に示すようにオンしないので、コンデンサ１５の両端に
電圧がかかり図２Ｃに示すように商用電源１から供給さ
れる正の方向の電流が充電される。

【００１９】このコンデンサ１５での充電電荷が最大に
なった後、即ち商用電源１からの入力交流電圧が最大に
達してから零までの立ち下がり期間においては、図２Ｂ
に示すようにダイオード１１，１２は電流が流れなくな
るがコンデンサ１５は図２Ｃに示すように充電電荷を保
持する。

【００２０】次に商用電源１から供給される交流電圧が
負の半サイクルに転じるＴ２期間では、入力交流電圧が
フォトリレー１３，１４のスレッショホールド電圧に達
するまでの時間Ｔ_th後、このフォトリレー１３，１４の
フォトカプラの発光ダイオード２０ａに電流が流れ図２
Ｄに示すようにフォトリレー１３，１４がオンし、コン
デンサ１５に蓄積保持していた商用電源１からの電荷を
図２Ｅに示すようにコンデンサ５へ充電すると共に、図
２Ｄに示すように入力交流電圧が零になる時間Ｔ_th前に
フォトリレー１３，１４がオフしコンデンサ１５からコ
ンデンサ５への電荷の移動を停止する。

【００２１】図２Ｂに示すようにダイオード１１，１２
は商用電源１の正の半サイクルの立ち上がりでコンデン
サ１５の充電電荷が最大になった後この電流の立ち下が
りでは不導通状態となり、フォトリレー１３，１４は図
２Ｄに示すように負の半サイクルの立ち上がり及び立ち
下がり部分でオンとならない時間Ｔ_thがあり、之等ダイ
オード１１，１２の不導通時間及びフォトリレー１３，
１４がオンとならない時間により商用電源１と直流電圧
出力端子４ａ，４ｂの出力直流電圧とを絶縁し、直流電
圧出力端子４ａ，４ｂより出力直流電圧を得ることがで
きる。

【００２２】期間Ｔ２後、商用電源１からの入力交流電
圧が負の半サイクルから再び正の半サイクルとなり、以
降期間Ｔ１，Ｔ２のサイクルを繰り返す。

【００２３】本例によれば、商用電源１からの入力交流
電圧の正の半サイクルでダイオード１１，１２を導通さ
せコンデンサ１５を充電し、商用電源１からの入力交流
電圧の負の半サイクルでフォトリレー１３，１４をオン
として、このコンデンサ１５の充電電荷をコンデンサ５
に充電し、このコンデンサ５の両端より出力直流電圧を
得るようにしている。

【００２４】このダイオード１１，１２は商用電源１か
らの正の方向の電流の立ち上がりでコンデンサ１５の充
電電荷が最大となるのでこの電流の立ち下がりでは電流
が不通過となる不導通時間があると共に、このフォトリ
レー１３，１４はスレッショホールド電圧があり、商用
電源１の負の方向の電流の立ち上がり及び立ち下がり部
分でオンとならない時間Ｔ_thにより商用電源１と出力直
流電圧とを絶縁することができ直流出力端子４ａ，４ｂ
より出力直流電圧を得ることができる。

【００２５】従って、電源トランスを使用することなく
商用電源１の整流回路を得ることができ、構成の小型軽
量化ができる。

【００２６】また図５に本発明商用電源の整流回路の実
施の形態の他の例を示す。この図５例につき説明する
に、この図５において図１に対応する部分には同一符号
を付して示しその詳細説明は省略する。

【００２７】図５例は図１例に示される商用電源の半波
整流回路を２回路並列に接続し、一方の回路を商用電源
からの入力信号を他方の回路に対して逆相に接続しこの
商用電源の全波整流回路を構成したものである。

【００２８】図５においては、商用電源１の一端をこの
商用電源１の正方向の電流を流すダイオード１１のアノ
ード及びダイオード１２１のカソードへ接続し、このダ
イオード１１のカソード及びこのダイオード１２１のア
ノードを夫々コンデンサ１５の一端及びコンデンサ１５
１の他端に夫々接続すると共に、この商用電源１の他端
をこの商用電源１の負方向の電流を流すダイオード１２
のカソード及びダイオード１１１のアノードへ接続し、
このダイオード１２のアノード及びこのダイオード１１
１のカソードを夫々コンデンサ１５の他端及びコンデン
サ１５１の一端に夫々接続し、このコンデンサ１５及び
コンデンサ１５１の夫々の一端をフォトリレー１３の入
力端子１９ａ及びフォトリレー１３１の入力端子１９ａ
に夫々接続する。

【００２９】このフォトリレー１３の出力端子１９ｂ及
びこのフォトリレー１３１の出力端子１９ｂを夫々コン
デンサ５の一端に接続すると共に、コンデンサ１５及び
コンデンサ１５１の夫々の他端をこのフォトリレー１４
の入力端子１９ａ及びこのフォトリレー１４１の入力端
子１９ａに夫々接続し、このフォトリレー１４の出力端
子１９ｂ及びフォトリレー１４１の出力端子１９ｂを夫
々コンデンサ５の他端に接続する。

【００３０】このフォトリレー１３１及び１４１も図３
に示す如きものを使用する。

【００３１】また商用電源１の一端をこの商用電源１の
負方向の電流を流すダイオード１６のカソードに接続
し、このダイオード１６のアノードを抵抗器１７を介し
てフォトリレー１３の他方の制御端子１９ｄに接続し、
このフォトリレー１３の一方の制御端子１９ｃをフォト
リレー１４の他方の制御端子１９ｄに接続し、このフォ
トリレー１４の一方の制御端子１９ｃを定電流回路１８
を介してこの商用電源１の他端に接続すると共に、商用
電源１の他端をこの商用電源１の正方向の電流を流すダ
イオード１６１のカソードに接続し、このダイオード１
６１のアノードを抵抗器１７１を介してフォトリレー１
３１の他方の制御端子１９ｄに接続し、このフォトリレ
ー１３１の一方の制御端子１９ｃをフォトリレー１４１
の他方の制御端子１９ｄに接続し、このフォトリレー１
４１の一方の制御端子１９ｃを定電流回路１８を介して
この商用電源１の一端に接続する。

【００３２】この定電流回路１８１も図４に示す如きも
のを使用する。

【００３３】図５例は上述の如く構成されているので、
商用電源１から図６Ａのような交流電圧が供給されたと
き、この入力交流電圧が正の半サイクル期間Ｔ１の立ち
上がり期間では図６Ｂ及び図６Ｄに示すようにダイオー
ド１１，１２が導通し、フォトリレー１３，１４はオン
しないので、コンデンサ１５の両端に電圧がかかり図６
Ｃに示すように商用電源１から供給される正の方向の電
流が充電される。

【００３４】このコンデンサ１５での充電電荷が最大に
なった後、商用電源１からの入力交流電圧が最大に達し
てから零までの立ち下がり期間においては、図６Ｂに示
すようにダイオード１１，１２は電流が流れなくなるが
コンデンサ１５は図６Ｃに示すように充電電荷を保持す
る。

【００３５】次に商用電源１から供給される交流電圧が
負の半サイクルに転じる期間Ｔ１２では、図６Ｄに示す
ように入力交流電圧がフォトリレー１３，１４のスレッ
ショホールド電圧に達するまでの時間Ｔ_th後、このフォ
トリレー１３，１４がオンし、コンデンサ１５に蓄積保
持していた商用電源１からの電荷を図６Ｈに示すように
コンデンサ５へ充電すると共に、図６Ｄに示すように入
力交流電圧が零になる瞬間の時間Ｔ_th前にフォトリレー
１３，１４がオフし、コンデンサ１５からコンデンサ５
への電荷の移動が停止する。

【００３６】一方、図６Ｅ、図６Ｇに示すように負方向
の電流によってダイオード１１１，１２１に電流が流れ
ると共にフォトリレー１３１，１４１はオンしないの
で、コンデンサ１５１の両端に電圧がかかり図６Ｆに示
すように商用電源１から供給される負の方向の電流が充
電される。

【００３７】このコンデンサ１５１での充電電荷が最大
になった後、商用電源１からの入力交流電圧が負方向の
最大に達してから零までの立ち下がり期間においては図
６Ｅに示すようにダイオード１１１，１２１は電流が流
れなくなるがコンデンサ１５１は図６Ｆに示すように充
電電荷を保持する。

【００３８】さらに商用電源１から供給される交流電圧
が再び正の半サイクルになる期間Ｔ１３では、図６Ｇに
示すように時間Ｔ_th後フォトリレー１３１，１４１がオ
ンしコンデンサ１５１に蓄積保持していた商用電源１か
らの電荷を図６Ｈに示すようにコンデンサ５へ充電する
と共に図６Ｇに示すように入力交流電圧が零になる時間
Ｔ_th前にフォトリレー１３１，１４１がオフし、コンデ
ンサ１５１からコンデンサ５への電荷の移動を停止す
る。

【００３９】一方、図６Ｂ、図６Ｄに示すようにダイオ
ード１１，１２に商用電源１の正方向の電流が流れると
共に、フォトリレー１３，１４はオンしないので、コン
デンサ１５の両端に電圧がかかり図６Ｃに示すように商
用電源１から供給される正方向の電流が充電される。

【００４０】期間Ｔ１３後商用電源１からの入力交流電
圧が正の半サイクルから再び負の半サイクルとなり以降
は期間Ｔ１２，Ｔ１３のサイクルを繰り返す。

【００４１】図６Ｂ，図６Ｅに示すようにダイオード１
１，１２及びダイオード１１１，１２１は夫々商用電源
１からの入力交流電圧の負の半サイクル及び正の半サイ
クルの立ち下がり時には全く流れない状態であり、図６
Ｄ、図６Ｇに示すようにフォトリレー１３，１４及びフ
ォトリレー１３１，１４１は夫々負の半サイクル及び正
の半サイクルの立ち上がり及び立ち下がり部分でオンと
ならない時間Ｔ_thがあり、之等ダイオード１１，１２，
１１１及び１２１の不導通時間及びフォトリレー１３，
１４，１３１及び１４１がオンとならない時間により商
用電源１と出力直流電圧とを絶縁することができ、直流
電圧出力端子４ａ，４ｂより出力直流電圧を得ることが
できる。

【００４２】本例は図１例の商用電源の半波整流回路を
全波整流回路としたものであり、図１例と同様の作用効
果が得られることは容易に理解できよう。

【００４３】さらに図７、図８、図９を参照して本発明
商用電源の整流回路の実施の形態の他の例につき説明す
る。この図７例につき説明するに、この図７において図
１に対応する部分には同一符号を付しその詳細説明は省
略する。

【００４４】図７において、商用電源１の一端をフォト
リレー３１の入力端子３９ａに接続しこのフォトリレー
３１の出力端子３９ｂをコンデンサ３５の一端に接続す
ると共に、この商用電源１の他端をフォトリレー３２の
入力端子３９ａに接続しこのフォトリレー３２の出力端
子３９ｂをコンデンサ３５の他端に接続し、このコンデ
ンサ３５の一端をフォトリレー３３の入力端子３９ａに
接続しこのフォトリレー３３の出力端子３９ｂをコンデ
ンサ５の一端に接続すると共に、コンデンサ３５の他端
をフォトリレー３４の入力端子３９ａに接続しこのフォ
トリレー３４の出力端子３９ｂをコンデンサ５の他端に
接続する。

【００４５】之等フォトリレー３１，３２，３３及び３
４は図３に示すものに代えて例えば図９に示す如きもの
でもよく、フォトカプラを構成する発光ダイオード４０
ａに電流が流れるとこの発光ダイオード４０ａが発光
し、これを受光ダイオード４０ｂで受光してこの受光ダ
イオード４０ｂの両端に生じる電圧により接続スイッチ
を構成する電解効果トランジスタ４１ａ，４１ｂを動作
させフォトリレー（接続スイッチ）をオンするものであ
り、このフォトリレーについても図３のものと同様に、
例えば０．６Ｖ程度のスレッショホールド電圧があり図
８Ａに示すようなある一定の時間Ｔ_thこのフォトリレー
がオンしない不感電圧領域を有する。この図９に示すフ
ォトリレーのフォトカプラの受光ダイオード４０ｂの両
端には例えば７Ｖ程度の電圧が発生するので定電流回路
を必要としない。

【００４６】また、商用電源１の一端を抵抗器３７ａを
介してフォトリレー３１の発光ダイオード４０ａのアノ
ードが接続された一方の制御端子３９ｃに接続し、この
フォトリレー３１の発光ダイオード４０ａのカソードが
接続された他方の制御端子３９ｄをフォトリレー３２の
発光ダイオード４０ａのアノードが接続された一方の制
御端子３９ｃに接続し、このフォトリレー３２の発光ダ
イオード４０ａのカソードが接続された他方の制御端子
３９ｄをこの商用電源１の正の方向の電流を流すダイオ
ード３６ａのアノードに接続し、このダイオード３６ａ
のカソードをこの商用電源１の他端に接続すると共に、
商用電源１の他端を抵抗器３７ｂを介してフォトリレー
３３の発光ダイオード４０ａのアノードが接続された一
方の制御端子３９ｃに接続し、このフォトリレー３３の
発光ダイオード４０ａのカソードが接続された他方の制
御端子３９ｄをフォトリレー３４の発光ダイオード４０
ａのアノードが接続された一方の制御端子３９ｃに接続
し、このフォトリレー３４の発光ダイオード４０ａのカ
ソードが接続された他方の制御端子３９ｄをこの商用電
源１の負の方向の電流を流すダイオード３６ｂのアノー
ドに接続し、このダイオード３６ｂのカソードをこの商
用電源１の一端に接続する。

【００４７】上述のような構成において、商用電源１か
ら図８Ａに示す如き交流電圧が供給されたときこの入力
交流電圧が正の半サイクル期間Ｔ２１では、図８Ｂ及び
図８Ｄに示すようにフォトリレー３１，３２のフォトカ
プラの発光ダイオード４０ａに順電圧がかかり電流が流
れこのフォトリレー３１，３２がスレッショホールド電
圧に達するまでの時間Ｔ_th後にオンすると共に、フォト
リレー３３，３４のフォトカプラの発光ダイオード４０
ａには逆電圧がかかり電流が流れずこのフォトリレー３
３，３４はオンしないので、コンデンサ３５の両端に電
圧がかかって図８Ｃに示すように商用電源１からの正の
方向の電流が充電される。

【００４８】次に商用電源１から供給される交流電圧が
負の半サイクルに転じるＴ２２期間では、図８Ｂ及び図
８Ｄに示すようにフォトリレー３１，３２のフォトカプ
ラの発光ダイオード４０ａに逆電圧がかかり電流が流れ
ずこのフォトリレー３１，３２はオフすると共に、フォ
トリレー３３，３４のフォトカプラの発光ダイオード４
０ａには順電圧がかかり電流が流れこのフォトリレー３
１，３２がスレッショホールド電圧に達するまでの時間
Ｔ_th後にオンするので、コンデンサ３５に蓄積保持して
いた商用電源１からの電荷を図８Ｅに示すようにコンデ
ンサ５へ充電する。

【００４９】図８Ｂ及び図８Ｃに示すように、フォトリ
レー３１，３２及び３３，３４は夫々正の半サイクル及
び負の半サイクルの立ち上がり及び立ち下がり部分で夫
々オンとならない時間Ｔ_thがあり、之等フォトリレー３
１，３２及び３３，３４のオンとならない時間により商
用電源１と直流電圧出力端子４ａ，４ｂの出力直流電圧
とを絶縁し、直流電圧出力端子４ａ，４ｂより出力直流
電圧を得ることができる。

【００５０】Ｔ２２期間後、商用電源１からの入力交流
電圧が負の半サイクルから再び正の半サイクルとなり、
以降期間Ｔ２１，Ｔ２２のサイクルを繰り返す。

【００５１】本例によれば、商用電源１からの入力交流
電圧の正の半サイクルでフォトリレー３１，３２をオン
してコンデンサ３５を充電し、商用電源１からの入力交
流電圧の負の半サイクルでフォトリレー３３，３４をオ
ンとしてこのコンデンサ３５の充電電荷をコンデンサ５
に充電し、このコンデンサ５の両端より出力直流電圧を
得るようにしている。

【００５２】フォトリレー３１，３２及び３３，３４は
スレッショホールド電圧があり商用電源１からの入力交
流電圧の正の半サイクル及び負の半サイクルの立ち上が
り及び立ち下がりで夫々オンとならない時間Ｔ_thがあ
り、之等のオンとならない時間により商用電源１と出力
直流電圧とを絶縁することができ直流出力端子４ａ，４
ｂより出力直流電圧を得ることができる。

【００５３】従って、電源トランスを使用することなく
商用電源の整流回路を得ることができ、構成の小型軽量
化ができる。

【００５４】また図１０に本発明商用電源の整流回路の
実施の形態の他の例を示す。この図１０例につき説明す
るに、この図１０において図７に対応する部分には同一
符号を付して示しその詳細説明は省略する。

【００５５】図１０例は図７例に示される商用電源の半
波整流回路を２回路並列に接続し、一方の回路を商用電
源からの入力信号を他方の回路に対して逆相に接続しこ
の商用電源の全波整流回路を構成したものである。

【００５６】図１０においては、商用電源１の一端をフ
ォトリレー３１及び３２１の入力端子３９ａに夫々接続
しこのフォトリレー３１及び３２１の夫々の出力端子３
９ｂをコンデンサ３５の一端及びコンデンサ３５１の他
端に夫々接続すると共に、この商用電源１の他端をフォ
トリレー３２及び３１１の入力端子３９ａに夫々接続し
このフォトリレー３２及び３１１の夫々の出力端子３９
ｂをコンデンサ３５の他端及びコンデンサ３５１の一端
に夫々接続し、このコンデンサ３５及び３５１の夫々の
一端をフォトリレー３３及び３３１の入力端子３９ａに
夫々接続しこのフォトリレー３３及び３３１の夫々の出
力端子３９ｂをコンデンサ５の一端に夫々接続すると共
に、このコンデンサ３５及び３５１の夫々の他端をフォ
トリレー３４及び３４１の入力端子３９ａに夫々接続し
このフォトリレー３４及び３４１の夫々の出力端子３９
ｂをコンデンサ５の他端に夫々接続する。

【００５７】このフォトリレー３１１，３２１，３３１
及び３４１も図９に示す如きものを使用する。

【００５８】また商用電源１の一端を抵抗器３７ａを介
してフォトリレー３１の一方の制御端子３９ｃに接続
し、このフォトリレー３１の他方の制御端子３９ｄをフ
ォトリレー３２の一方の制御端子３９ｃに接続し、この
フォトリレー３２の他方の制御端子３９ｄをフォトリレ
ー３３１の一方の制御端子３９ｃに接続し、このフォト
リレー３３１の他方の制御端子３９ｄをフォトリレー３
４１の一方の制御端子３９ｃに接続し、このフォトリレ
ー３４１の他方の制御端子３９ｄをこの商用電源１の正
の方向の電流を流すダイオード３６ａのアノードに接続
し、このダイオード３６ａのカソードをこの商用電源１
の他端に接続する。一方、商用電源１の他端を抵抗器３
７ｂを介してフォトリレー３１１の一方の制御端子３９
ｃに接続し、このフォトリレー３１１の他方の制御端子
３９ｄをフォトリレー３２１の一方の制御端子３９ｃに
接続し、このフォトリレー３２１の他方の制御端子３９
ｄをフォトリレー３４の一方の制御端子３９ｃに接続
し、このフォトリレー３４の他方の制御端子３９ｄをフ
ォトリレー３３の一方の制御端子３９ｃに接続し、この
フォトリレー３３の他方の制御端子３９ｄをこの商用電
源１の負の方向の電流を流すダイオード３６ｂのアノー
ドに接続し、このダイオード３６ｂのカソードをこの商
用電源１の一端に接続する。

【００５９】上述のような構成において、商用電源１か
ら図１１Ａに示す如き交流電圧が供給されたときこの入
力交流電圧が正の半サイクル期間Ｔ３１では、図１１Ｂ
及び図１１Ｄに示すようにフォトリレー３１，３２がオ
ンすると共にフォトリレー３３，３４はオンしないの
で、コンデンサ３５の両端に電圧がかかって図１１Ｃに
示すように商用電源１からの正の方向の電流が充電され
る。

【００６０】次に商用電源１から供給される交流電圧が
負のサイクルに転じる期間Ｔ３２では、図１１Ｂ及び図
１１Ｄに示すようにフォトリレー３１，３２がオフする
と共に、フォトリレー３３，３４が時間Ｔ_th後にオン
し、コンデンサ３５に蓄積保持していた商用電源１から
の電荷を図１１Ｈに示すようにコンデンサ５へ充電す
る。

【００６１】一方図１１Ｅ及び図１１Ｇに示すようにフ
ォトリレー３１１，３２１が時間Ｔ _th後にオンしフォト
リレー３３１，３４１はオンしないので、コンデンサ３
５１の両端に電圧がかかり図１１Ｆに示すように商用電
源１からの負の方向の電流が充電される。

【００６２】さらに商用電源１から供給される交流電圧
が再び正の半サイクルとなる期間Ｔ３３では、図１１Ｅ
及び図１１Ｇに示すようにフォトリレー３１１，３２１
がオフすると共に、フォトリレー３３１，３４１が時間
Ｔ_th後にオンし、図１１Ｈに示すようにコンデンサ３５
１に蓄積保持していた商用電荷１からの電荷をコンデン
サ５へと充電する。

【００６３】期間Ｔ３３後、商用電源１からの入力交流
電圧が正の半サイクルから再び負の半サイクルとなり以
降期間Ｔ３２，Ｔ３３のサイクルを繰り返す。

【００６４】本例によれば、商用電源１からの入力交流
電圧の正の半サイクルでフォトリレー３１，３２をオン
としてコンデンサ３５を充電すると共に、負の半サイク
ルでフォトリレー３１１，３２１をオンとしてコンデン
サ３５１を充電し、入力交流電圧の負の半サイクル及び
正の半サイクルで夫々フォトリレー３３，３４及び３３
１，３４１を夫々オンとしてコンデンサ３５及び３５１
の充電電荷を夫々コンデンサ５に充電し、このコンデン
サ５の両端より出力直流電圧を得るようにしている。

【００６５】従って、本例は図７例の商用電源の半波整
流回路を全波整流回路としたもので図７例と同様の作用
効果が得られることは容易に理解できよう。

【００６６】尚、本発明は上述した実施の形態に限られ
るものではなく、例えばフォトリレー及びこれに付随す
る回路の構成は入力交流信号に対して適切にオン状態及
びオフ状態に切替わるものであればよい。

【００６７】従って、本発明の要旨を逸脱することなく
その他種々の構成が取り得ることは勿論である。

【００６８】

【発明の効果】従って、本発明によればゼロクロススイ
ッチ動作にて商用電源と出力直流電圧とを絶縁すること
により電源トランスを使用することなく商用電源の整流
回路を得ることができ、構成の小型化、軽量化ができる
利益がある。

【００６９】また電源トランスに代えて之等のフォトリ
レーＩＣ等の使用とそれに伴う構成の小型化、軽量化に
より装置の安価も期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明商用電源の整流回路の実施の形態の例を
示す回路図である。

【図２】図１のタイムチャートを示す波形図である。

【図３】フォトリレーの例を示す構成図である。

【図４】定電流回路の例を示す構成図である。

【図５】本発明商用電源の整流回路の実施の形態の他の
例を示す回路図である。

【図６】図５のタイムチャートを示す波形図である。

【図７】本発明商用電源の整流回路の実施の形態の他の
例を示す回路図である。

【図８】図７のタイムチャートを示す波形図である。

【図９】フォトリレーの例を示す構成図である。

【図１０】本発明商用電源の整流回路の実施の形態の他
の例を示す回路図である。

【図１１】図１０のタイムチャートを示す波形図であ
る。

【図１２】従来の商用電源の整流回路を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１‥‥商用電源、２‥‥電源トランス、２ａ‥‥１次巻
線、２ｂ‥‥２次巻線、３‥‥ダイオード、４ａ，４ｂ
‥‥直流電圧出力端子、５‥‥コンデンサ、１１，１
２，１１１，１２１‥‥ダイオード、１３，１４，３
１，３２，３３，３４，１３１，１４１，３１１，３２
１，３３１，３４１‥‥フォトリレー、１５，３５，１
５１，３５１‥‥コンデンサ、Ｖ₅ ，Ｖ₁₅，Ｖ₃₅，Ｖ
₁₅₁ ，Ｖ₃₅₁ ‥‥コンデンサの両端電圧

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 商用電源の一端を一方向の電流を通過す
   る第１の半導体素子を介して第１のコンデンサの一端に
   接続すると共に前記商用電源の他端を他方向の電流を通
   過する第２の半導体素子を介して前記第１のコンデンサ
   の他端に接続し、前記第１のコンデンサの一端を第１の
   フォトリレーの接続スイッチを介して第２のコンデンサ
   の一端に接続すると共に前記第１のコンデンサの他端を
   第２のフォトリレーの接続スイッチを介して前記第２の
   コンデンサの他端に接続し、前記商用電源の一方向の電
   流を前記第１のコンデンサに充電するようにすると共に
   前記商用電源の他方向の電流で前記第１及び第２のフォ
   トリレーの接続スイッチをオンするようにし、前記第２
   のコンデンサの両端より出力直流電圧を得るようにした
   ことを特徴とする商用電源の整流回路。
2. 【請求項２】 商用電源の一端を一方向及び他方向の電
   流を通過する第１及び第２の半導体素子を介して第１の
   コンデンサの一端及び第２のコンデンサの他端に夫々接
   続すると共に前記商用電源の他端を他方向及び一方向の
   電流を通過する第３及び第４の半導体素子を介して前記
   第１のコンデンサの他端及び前記第２のコンデンサの一
   端に夫々接続し、前記第１及び第２のコンデンサの夫々
   の一端を夫々第１及び第３のフォトリレーの接続スイッ
   チを介して第３のコンデンサの一端に接続すると共に前
   記第１及び第２のコンデンサの夫々の他端を夫々第２及
   び第４のフォトリレーの接続スイッチを介して前記第３
   のコンデンサの他端に接続し、前記商用電源の一方向の
   電流を前記第１のコンデンサに充電すると共に前記商用
   電源の他方向の電流を前記第２のコンデンサに充電し、
   前記商用電源の他方向の電流で前記第１及び第２のフォ
   トリレーの接続スイッチをオンするようにすると共に前
   記商用電源の一方向の電流で前記第３及び第４のフォト
   リレーの接続スイッチをオンするようにし、前記第３の
   コンデンサの両端より出力直流電圧を得るようにしたこ
   とを特徴とする商用電源の整流回路。
3. 【請求項３】 商用電源の一端を第１のフォトリレーの
   接続スイッチを介して第１のコンデンサの一端に接続す
   ると共に前記商用電源の他端を第２のフォトリレーの接
   続スイッチを介して前記第１のコンデンサの他端に接続
   し、前記第１のコンデンサの一端を第３のフォトリレー
   の接続スイッチを介して第２のコンデンサの一端に接続
   すると共に前記第１のコンデンサの他端を第４のフォト
   リレーの接続スイッチを介して前記第２のコンデンサの
   他端に接続し、 前記商用電源の一方向の電流で前記第１及び第２のフォ
   トリレーの接続スイッチを夫々オンとすると共に前記商
   用電源の他方向の電流で前記第３及び第４のフォトリレ
   ーの接続スイッチをオンとするようにし、前記第２のコ
   ンデンサの両端より出力直流電圧を得るようにしたこと
   を特徴とする商用電源の整流回路。
4. 【請求項４】 商用電源の一端を第１及び第４のフォト
   リレーの接続スイッチを介して夫々第１のコンデンサの
   一端及び第２のコンデンサの他端に接続すると共に前記
   商用電源の他端を第２及び第３のフォトリレーの接続ス
   イッチを介して夫々前記第１のコンデンサの他端及び前
   記第２のコンデンサの一端に接続し、前記第１及び第２
   のコンデンサの夫々の一端を夫々第５及び第７のフォト
   リレーの接続スイッチを介して第３のコンデンサの一端
   に接続すると共に前記第１及び第２のコンデンサの夫々
   の他端を夫々第６及び第８のフォトリレーの接続スイッ
   チを介して前記第３のコンデンサの他端に接続し、 前記商用電源の一方向の電流により前記第１、第２、第
   ７及び第８のフォトリレーの接続スイッチをオンとする
   ようにすると共に前記商用電源の他方向の電流により前
   記第３、第４、第５及び第６のフォトリレーの接続スイ
   ッチをオンとし、前記第３のコンデンサの両端より出力
   直流電圧を得るようにしたことを特徴とする商用電源の
   整流回路。