JP2006153640A

JP2006153640A - 電源装置

Info

Publication number: JP2006153640A
Application number: JP2004344290A
Authority: JP
Inventors: Rikuo Kawakami; 陸男川上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-11-29
Filing date: 2004-11-29
Publication date: 2006-06-15

Abstract

【課題】商用電源等の交流電源から供給される交流電力の周波数検出を、コストアップを最小に抑えまた簡易な構成で実現出来る電源装置を提供する。
【解決手段】交流電力を整流する整流回路２と、前記交流電力の周波数を検出する周波数検出装置４、５、６、８と、前記整流回路から供給される直流電力により動作し、所要の電力を負荷に供給する電源回路３、７とを備えた電源装置において、前記電源回路は、前記交流電力投入時に当該電源回路を起動させるために必要となる電圧を発生させる起動抵抗４を有し、該起動抵抗は前記整流回路２の入力側に接続されており、前記周波数検出装置は、前記抵抗に直列に接続した発光素子５と、該発光素子近傍に配置した光電変換素子６と、該光電変換素子の出力により動作するパルスカウント手段８とを有する構成として、前記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気機器などの電源装置に関し、特に商用電源等から供給される交流電力の周波数検出を、コストアップを最小に抑えまたより簡易な構成で実現出来る回路構成に関するものである。

図４は従来の電源周波数を検出する回路構成の一例を示す図である。商用電源１から供給される交流電力の周波数を検出する手法として、交流電源ラインＬの間に抵抗１４とフォトカプラ１０を直列に接続し、ダイオード１３をフォトカプラ１０と並列にフォトカプラ１０内部のフォトダイオードと逆方向となるように接続する手法がある。この時、フォトカプラ１０の出力側素子であるフォトトランジスタは、エミッタが接地され、コレクタが抵抗を介して直流電源に接続されている（特許文献１参照）。

このように構成することにより、この回路を商用電源１に接続した際、一次側のダイオード１３に交流電力の半サイクル毎に、抵抗１４により大きさを制限された電流が流れ、フォトカプラ１０内部のフォトダイオードは周期的にＯＮ／ＯＦＦを繰り返す。そして二次側のフォトカプラ１０内部のフォトトランジスタもフォトダイオードのＯＮ／ＯＦＦに応じて周期的にＯＮ／ＯＦＦを繰り返すため、この周期をパルスカウント手段８で読み取ることで電源周波数を検出することが可能となる。
特開平４−２３５１０号公報

しかしながら、前述のような構成とした場合、電源周波数を検出するためにだけに素子の追加を行っている為、追加をした素子分がそのままコストアップの要因となってしまう。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、商用電源等の交流電源から供給される交流電力の周波数検出を、コストアップを最小に抑えまた簡易な構成で実現出来る電源装置を提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するため、本発明では、電源装置を次の（１）のとおりに構成する。

（１）交流電力を整流する整流回路と、前記交流電力の周波数を検出する周波数検出装置の前置回路と、前記整流回路から供給される直流電力により動作し、所要の電力を負荷に供給する電源回路とを備えた電源装置において、
前記電源回路は、前記交流電力投入時に当該電源回路を起動させるために必要となる電圧を発生させる抵抗を有し、該抵抗は前記整流回路の入力側に接続されており、
前記周波数検出装置の前置回路は、前記抵抗に直列に接続した発光素子と、該発光素子近傍に配置した光電変換素子と、該光電変換素子の出力により動作するパルスカウント手段への出力端とを有する電源装置。

本発明によれば、電源回路を起動する為に必要となる電圧を発生させる抵抗を、周波数検出装置内の発光素子に流れる電流を制限する抵抗と兼用している為、部品点数の削減が可能となる。

従って、商用電源等の交流電源から供給される交流電力の周波数検出を、コストアップを最小に抑えまた簡易な回路構成で実現することができる。

そして、本発明によれば、電源周波数の変化に応じて、負荷装置の制御状態を変更する（特開２００４−１３６６８号公報参照）、あるいは負荷装置に電気時計を有する（特開平４−２３５１０号公報参照）といった状況で、電源装置から容易に電源周波数信号を得ることができる。

以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。

図１は、実施例１である“電源装置”の構成を示す回路図である。図１において、１は商用電源であり商用電源ラインＬに接続されている。電源ラインＬは整流回路２へと接続されている。商用電源１より供給された交流電力は整流回路２により全波整流され、平滑コンデンサ９により平滑される。平滑された電圧は変圧器３に供給される。７は電源ＩＣでありは変圧器３の出力からのフィードバック信号により変圧器３の制御を行い所定の直流電圧を発生させる。また、電源ＩＣ７には商用電源投入時に電源ＩＣが起動する為に必要となる電圧を発生させる為の起動抵抗４が接続させている。

ここで、起動抵抗４のもう一方の端子は整流回路２よりも上流側の交流部に接続されており、また起動抵抗４と直列にフォトダイオード５が接続されている。フォトダイオード５の近傍にはフォトトランジスタ６が配置されており、フォトトランジスタ６のエミッタ端子は接地され、コレクタ端子は電流を制限する為の抵抗を介して直流電源Ｖｃｃに接続されている。また、フォトトランジスタ６のコレクタ端子にはコレクタ電圧のＯＮ／ＯＦＦをカウントするパルスカウント手段（例えばＣＰＵなど）が接続されている。

交流電力源である商用電源１は、図２（ａ），（ｂ）に示すようにフォトダイオード５により半波整流される。従って、フォトダイオード５は電源周波数の周期と同じ周期で発光／消灯を繰り返す。この時、フォトトランジスタ６はフォトダイオード５近傍に配置されている為、この発光／消灯を受けることでＯＮ／ＯＦＦを行う。このフォトトランジスタ６のＯＮ／ＯＦＦ動作はフォトダイオード５の発光／消灯周期と同期している為、フォトトランジスタ６のＯＮ／ＯＦＦ周期も電源周波数と同じ周期となる。

従って、フォトトランジスタ６のコレクタ電圧をモニタすることで得られる図２（ｃ）で示すような電圧パルスの周波数を、パルスカウント手段８で測定することで電源周波数を検出することが可能となる。またこの時、フォトダイオード５に流れる電流を制限する為の抵抗として起動抵抗４を使用することで、部品点数の削減、実装スペースの削減を行うことが可能となる。

図３は、実施例２である“電源装置”の構成を示す回路図である。図３において、１は商用電源であり商用電源ラインＬに接続されている。電源ラインＬは整流回路２へと接続されている。商用電源１より供給された交流電力は整流回路２により全波整流され、平滑コンデンサ９により平滑される。平滑された電圧は変圧器３に供給される。７は電源ＩＣでありは変圧器３の出力からのフィードバック信号により変圧器３の制御を行い所定の直流電圧を発生させる。また、電源ＩＣ７には商用電源投入時に電源ＩＣが起動する為に必要となる電圧を発生させる為の起動抵抗４が接続させている。

ここで、起動抵抗４のもう一方の端子は整流回路２よりも上流側の交流部に接続されており、また起動抵抗４と直列にフォトカプラ１０と高逆耐圧ダイオード１２が接続されている。フォトカプラ１０にはバイパス用の抵抗１１が並列に接続されている。フォトカプラ１０の逆耐圧特性が低い場合はこのような構成にすることで、フォトカプラ１０内部のフォトダイオードに逆電圧が掛かった際に、抵抗１１をバイパスさせ高逆耐圧ダイオード１２で電圧を負担させることが出来る。フォトカプラ１０内のフォトトランジスタのエミッタ端子は接地され、コレクタ端子は電流を制限する為の抵抗を介して直流電源Ｖｃｃに接続されている。また、フォトカプラ１０内のフォトトランジスタのコレクタ端子にはコレクタ電圧のＯＮ／ＯＦＦをカウントするパルスカウント手段８（例えばＣＰＵなど）が接続されている。

交流電力源である商用電源１は、図２（ａ），（ｂ）に示すようにダイオード１２により半波整流される。従って、フォトカプラ１０内のフォトダイオードは電源周波数の周期と同じ周期で発光／消灯を繰り返す。この時、フォトカプラ１０内のフォトトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ動作はフォトダイオード５の発光／消灯周期と同期している為、フォトカプラ１０内のフォトトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ周期も電源周波数と同じ周期となる。

従って、フォトカプラ１０内のフォトトランジスタのコレクタ電圧をモニタすることで得られる図２（ｃ）で示すような電圧パルスの周波数を、パルスカウント手段８で測定することで電源周波数を検出することが可能となる。またこの時、フォトダイオード５に流れる電流を制限する為の抵抗として起動抵抗４を使用することで、部品点数の削減、実装スペースの削減を行うことが可能となる。

なお、以上の各実施例では、電源周波数検出装置が電源装置内にある例で説明したが、本発明は、これに限定されず、電源周波数検出装置の前置回路（前段回路）のみを電源装置内に設け、パルスカウント手段を負荷装置内に設ける形で実施することもできる。、

実施例１の構成を示す回路図実施例１における電源周波数検出回路の動作波形を示す図実施例２の構成を示す回路図従来例における電源周波数検出回路の構成を示す回路図従来例における電源周波数検出回路の動作波形を示す図

符号の説明

１商用電源
２整流回路
３変圧器
４起動抵抗
５フォトダイオード
６フォトトランジスタ
７電源ＩＣ
８パルスカウント手段

Claims

交流電力を整流する整流回路と、前記交流電力の周波数を検出する周波数検出装置の前置回路と、前記整流回路から供給される直流電力により動作し、所要の電力を負荷に供給する電源回路とを備えた電源装置において、
前記電源回路は、前記交流電力投入時に当該電源回路を起動させるために必要となる電圧を発生させる抵抗を有し、該抵抗は前記整流回路の入力側に接続されており、
前記周波数検出装置の前置回路は、前記抵抗に直列に接続した発光素子と、該発光素子近傍に配置した光電変換素子と、該光電変換素子の出力により動作するパルスカウント手段への出力端とを有することを特徴とする電源装置。
交流電力を整流する整流回路と、前記交流電力の周波数を検出する周波数検出装置の前置回路と、前記整流回路から供給される直流電力により動作し、所要の電力を負荷に供給する電源回路とを備えた電源装置において、
前記電源回路は、前記交流電力投入時に当該電源回路を起動させるために必要となる電圧を発生させる抵抗を有し、該抵抗は前記整流回路の入力側に高逆耐圧ダイオードを介して接続されており、
前記周波数検出装置の前置回路は、前記抵抗に直列に接続した発光素子と、該発光素子近傍に配置した光電変換素子と、該光電変換素子の出力により動作するパルスカウント手段への出力端とを有することを特徴とする電源装置。
請求項１または２に記載の電源装置において、
前記発光素子は発光ダイオードであり、前記光電変換素子は前記発光ダイオードからの光を受光するフォトトランジスタであることを特徴とする電源装置。
請求項１ないし３のいずれかに記載の電源装置において、
前記周波数検出装置の前置回路の出力端は、当該電源装置の負荷装置内にあるパルスカウント手段に接続する端部であることを特徴とする電源装置。