JP2010161840A - スイッチング電源装置、電源システム、および電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】瞬停耐量時間の確保用のコンデンサ容量を低減化することができるスイッチング電源装置を提供する。
【解決手段】スイッチング電源装置１において、交流電源２を整流する整流ダイオード１１と、整流ダイオード１１に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ１４と、整流ダイオード１１の整流正極出力と整流負極出力との間に接続されたコンデンサ１２、１３と、コンデンサ１２、１３の接続状態を、並列接続または直列接続に切り替えるスイッチ素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と、スイッチ素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を制御して、交流電源２の通常時は、コンデンサ１２、１３間の接続状態を並列接続にし、交流電源２の瞬時停電時は、整流ダイオード１１の出力側の電圧を検出し、検出した電圧が予め設定された基準電圧未満となると、コンデンサ１２、１３間の接続状態を直列接続にする制御回路２０とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、スイッチング電源装置、スイッチング電源装置を使用した電源システム、スイッチング電源装置を使用した電子装置に関し、特に、瞬時停電（以下、瞬停という）への対策に関するものである。

電子装置には一般的にスイッチング電源装置が内蔵されている。一般的なスイッチング電源装置は、その入力電圧の瞬停発生時に一定時間に亘って電源動作を継続させる瞬停耐量が求められている。

この瞬停耐量の時間を確保する方法として、一般的にスイッチング電源装置の整流回路とＤＣ／ＤＣコンバータ間に大容量のコンデンサを接続して、瞬停発生時にコンデンサに蓄積されたエネルギーを放電し、ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を継続させる方法が一般的に用いられている。

具体的な方法については、例えば、特開２０００−３０５６４１号公報（特許文献１）に記載されているような、整流ダイオードの出力とＤＣ／ＤＣコンバータの間にコンデンサを接続する方法が知られている。

ここで、図６により、従来技術を用いたスイッチング電源装置の構成について説明する。図６は従来技術を用いたスイッチング電源装置の構成を示す構成図である。

図６において、スイッチング電源装置３０１は、整流ダイオード３１１、コンデンサ３１２、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１３から構成されている。

また、交流電源３０２の出力を、入力端子３０４ａ、３０４ｂを介して整流ダイオード３１１に入力し、整流ダイオード３１１のＤＣ出力をコンデンサ３１２に接続し、コンデンサ３１２の正極をＤＣ／ＤＣコンバータ３１３の正極入力３１３ａに接続し、コンデンサ３１２の負極をＤＣ／ＤＣコンバータ３１３の負極入力３１３ｂに接続している。

このスイッチング電源装置３０１の回路動作は、まず、交流電源３０２の出力は整流ダイオード３１１により整流され、コンデンサ３１２で平滑され、直流電圧に変換される。平滑された直流電圧はＤＣ／ＤＣコンバータ３１３により、電圧を降圧または昇圧し、スイッチング電源装置３０１の出力端子３０５ａ、３０５ｂを通して負荷３０３に出力される。

交流電源３０２の停電発生時には、コンデンサ３１２に蓄積されたエネルギーを放電することにより、一定時間電源動作を継続させ、スイッチング電源装置の瞬停耐量の時間を確保している。

特開２０００−３０５６４１号公報

しかしながら、図６に示した従来技術を用いたスイッチング電源装置では、瞬停耐量時間を確保するため、コンデンサ３１２の静電容量を大きくする必要があった。

一例として、スイッチング電源装置３０１の入力電圧がＡＣ２００Ｖ、出力電圧がＤＣ５Ｖ、出力電流が１００Ａ、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１３の動作下限電圧が１４１Ｖ、必要な瞬停耐量時間がＴｈ＝２０ｍｓの場合を想定する。

交流電源３０２の停電が発生していない場合のコンデンサ３１２の両端電圧ＶＣ１は、以下の式（１）で表され、ＤＣ２８２Ｖである。

ＶＣ１＝ＡＣ２００Ｖ×√２ …（１）
交流電源３０２の停電発生時にはコンデンサ３１２が放電して、両端電圧は低下し、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１３の動作下限電圧以下になると、負荷３０３への出力電圧Ｖｏが低下する。

瞬停耐量時間を確保するために必要なコンデンサ３１２のコンデンサ容量Ｃは、停電が発生していない場合のコンデンサ３１２の両端電圧ＶＣ１、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１３の動作下限電圧ＶＣ２、スイッチング電源装置３０１の出力電圧Ｖｏ、出力電流Ｉｏ、必要な瞬停耐量時間Ｔｈから、以下の式（２）で計算され、具体的な値は、以下の式（３）より３３５μＦである。

Ｃ＝（２×Ｖｏ×Ｉｏ×Ｔｈ）／（ＶＣ１² −ＶＣ２² ） …（２）
Ｃ＝（２×５Ｖ×１００Ａ×２０ｍｓ）／（２８２Ｖ² −１４１Ｖ² ） …（３）
以上のように、一般的に瞬停耐量時間を確保するためにはスイッチング電源装置３０１に大容量のコンデンサ３１２を内蔵する必要があった。

スイッチング電源装置３０１への大容量のコンデンサ３１２の内蔵は、電源体積、コストの増加につながるため、スイッチング電源装置３０１の小型化、低コスト化のためには、瞬停耐量時間の確保のためのコンデンサ容量の低減化が望まれていた。

そこで、本発明の目的は、瞬停耐量時間の確保用のコンデンサ容量を低減化することができるスイッチング電源装置、スイッチング電源装置を使用した電源システム、スイッチング電源装置を使用した電子装置を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、代表的なものの概要は、スイッチ素子群を制御して、交流電源の通常時は、２つ以上のコンデンサ間の接続状態を並列接続にし、交流電源の瞬時停電時は、整流回路の出力側の電圧を検出し、検出した電圧が予め設定された基準電圧未満となると、２つ以上のコンデンサ間の接続状態を直列接続にする制御回路とを備えたものである。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。

すなわち、代表的なものによって得られる効果は、瞬停耐量時間の確保用のコンデンサ容量を低減化することができる。

本発明の実施の形態１に係るスイッチング電源装置の構成を示す構成図である。 本発明の実施の形態１に係るスイッチング電源装置においてコンデンサおよびスイッチ素子を増やした場合の構成を示す構成図である。 本発明の実施の形態１に係るスイッチング電源装置においてコンデンサおよびスイッチ素子を増やした場合の構成を示す構成図である。 本発明の実施の形態２に係る電源システムの構成を示す構成図である。 本発明の実施の形態３に係る電子装置の構成を示す構成図である。 従来技術を用いたスイッチング電源装置の構成を示す構成図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

（実施の形態１）
図１により、本発明の実施の形態１に係るスイッチング電源装置の構成について説明する。図１は本発明の実施の形態１に係るスイッチング電源装置の構成を示す構成図である。

図１において、スイッチング電源装置１は、交流電源を整流する整流回路である整流ダイオード１１、コンデンサ１２、１３、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４、コンデンサ１２、１３の接続状態を並列接続または直列接続に切り替えるスイッチ素子群であるスイッチ素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、制御回路２０から構成されている。

制御回路２０は、電圧比較器２１、基準電圧源２２、論理素子２３から構成されている。

また、交流電源２の出力を入力端子４ａ、４ｂを介して整流ダイオード１１に入力し、整流ダイオード１１の整流正極出力をコンデンサ１２の正極に接続し、整流ダイオード１１の整流負極出力をスイッチ素子Ｓ１の一端に接続し、スイッチ素子Ｓ１の他端とコンデンサ１２の負極を接続する。

また、コンデンサ１２の正極をスイッチ素子Ｓ２の一端とＤＣ／ＤＣコンバータ１４の正極入力１４ａに接続し、スイッチ素子Ｓ１の一端をコンデンサ１３の負極とＤＣ／ＤＣコンバータ１４の負極入力１４ｂに接続し、スイッチ素子Ｓ２の他端とコンデンサ１３の正極を接続し、コンデンサ１２の負極とコンデンサ１３の正極の間にスイッチ素子Ｓ３を接続する。

また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４の出力をスイッチング電源の出力端子５ａ、５ｂに接続し、出力端子５ａ、５ｂを負荷３に接続し、負荷３に直流電力を供給する。

また、整流ダイオード１１の整流正極出力を、制御回路２０に入力させ、電圧比較器２１の負入力に接続し、基準電圧源２２を電圧比較器２１の正入力に接続し、電圧比較器２１の出力をスイッチ素子Ｓ１とスイッチ素子Ｓ２と論理素子２３の入力に接続し、論理素子２３の出力をスイッチ素子Ｓ３に接続し、整流ダイオード１１の整流正極出力の値に基づいて、整流ダイオード１１の整流正極出力が、基準電圧源２２以上の場合は、スイッチ素子Ｓ１、Ｓ２を閉状態、スイッチ素子Ｓ３を開状態に駆動する制御を行い、整流ダイオード１１の整流正極出力が、基準電圧源２２より小さい場合は、スイッチ素子Ｓ１、Ｓ２を開状態、スイッチ素子Ｓ３を閉状態に駆動する制御を行う。

また、この電圧比較器２１には、基準電圧源２２よりも高い電圧を比較する場合には、出力を変化させるタイミングを、交流電源２の瞬停の可能性のある時間以上遅らせる特性を持たせている。

次に、スイッチング電源装置１の回路動作について説明する。

まず、交流電源２は整流ダイオード１１により整流され、コンデンサ１２とコンデンサ１３で平滑され、直流電圧に変換される。この際、スイッチ素子Ｓ１とスイッチ素子Ｓ２は閉状態、スイッチ素子Ｓ３は開状態である。

平滑された直流電圧はＤＣ／ＤＣコンバータ１４に入力され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４にて電圧を降圧または昇圧し、出力端子５ａ、５ｂを通して負荷３に出力される。

交流電源２の停電発生時には、コンデンサ１２とコンデンサ１３に蓄積されたエネルギーを放電することにより、一定時間電源動作を継続させ、スイッチング電源装置の瞬停耐量の時間を確保する。

電圧比較器２１は、整流ダイオード１１の整流正極出力と基準電圧源２２の基準電圧Ｖｔｈを比較する。具体的には、基準電圧Ｖｔｈより整流ダイオード１１の正極出力が高い場合は、Ｌレベルを出力し、スイッチ素子Ｓ１とスイッチ素子Ｓ２を閉状態に、論理素子２３によりスイッチ素子Ｓ３を開状態に駆動する。

基準電圧Ｖｔｈより整流ダイオード１１の整流正極出力が低い場合は、Ｈレベルを出力し、スイッチ素子Ｓ１とスイッチ素子Ｓ２を開状態、論理素子２３によりスイッチ素子Ｓ３を閉状態に駆動する制御を行う。

一例として、スイッチング電源装置１の入力電圧がＡＣ２００Ｖ、出力電圧がＤＣ５Ｖ、出力電流が１００Ａ、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４の動作下限電圧が１４１Ｖ、必要な瞬停耐量時間がＴｈ＝２０ｍｓの場合を想定する。この想定は、上記の式（１）〜式（３）によるコンデンサ容量Ｃの計算時と同一の条件である。さらに、基準電圧源２２の基準電圧がＶｔｈ＝１４１Ｖの場合を想定する。

交流電源２が動作時は停電が発生していない場合であり、整流ダイオード１１の出力電圧は、上記の式（１）よりＤＣ２８２Ｖである。この状態において、電圧比較器２１の負入力電圧は２８２Ｖ、正入力電圧は１４１Ｖであるため、電圧比較器２１の出力レベルはＬレベルとなり、スイッチ素子Ｓ１とスイッチ素子Ｓ２が閉状態に、論理素子２３によりスイッチ素子Ｓ３が開状態に駆動されるため、コンデンサ１２とコンデンサ１３の両端電圧は２８２Ｖであり、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４の入力電圧Ｖｉｎも２８２Ｖである。

そして、交流電源２の停電発生時には整流ダイオード１１の出力が停止するが、コンデンサ１２とコンデンサ１３が放電し、その両端電圧が１４１Ｖに低下するまで、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４が動作し続ける。

そして、停電が継続しコンデンサ１２とコンデンサ１３によるＤＣ／ＤＣコンバータ１４の入力電圧Ｖｉｎが１４１Ｖより低下した場合は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４の入力電圧Ｖｉｎが１４１Ｖ未満となると、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４の動作下限電圧以下になってしまうが、電圧比較器２１の正入力の電圧より、負入力の電圧が低くなるため、電圧比較器２１の出力レベルはＨレベルとなり、スイッチ素子Ｓ１とスイッチ素子Ｓ２が開状態、論理素子２３によりスイッチ素子Ｓ３が閉状態に駆動される。

この状態でコンデンサ１２とコンデンサ１３はＤＣ／ＤＣコンバータ１４の入力に対し並列接続から直列接続状態に切り替わり、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４の入力電圧Ｖｉｎは１４１Ｖから再び２８２Ｖ近くの電圧になり、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は動作し続ける。

この場合、電圧比較器２１の正入力の電圧より、負入力の電圧が高くなるが、電圧比較器２１の特性により、電圧比較器２１の出力は変化せず、瞬停耐量時間程度の２０ｍｓの間は、Ｈレベルの出力を維持している。

このような制御回路２０による制御をした場合の、瞬停耐量時間を確保するために必要なコンデンサ容量Ｃ（Ｃ１２、Ｃ１３）は、以下の式（４）となる。

（Ｃ１２＋Ｃ１３）＋（（Ｃ１２×Ｃ１３）／（Ｃ１２＋Ｃ１３））＝（２×Ｖｏ×Ｉｏ×Ｔｈ）／（ＶＣ１² −ＶＣ２² ） …（４）
Ｃ１２＝Ｃ１３＝Ｃｓとすると、以下の式(５)で計算され、具体的な値は、以下の式(６)より、１３４μＦである。

Ｃｓ＝（２×Ｖｏ×Ｉｏ×Ｔｈ）／（２．５×（ＶＣ１² −ＶＣ２² ）） …（５）
Ｃｓ＝（２×５Ｖ×１００Ａ×２０ｍｓ）
／（２．５×（２８２Ｖ² −１４１Ｖ² ）） …（６）
これにより、瞬停耐量時間を確保するために必要なコンデンサ容量Ｃは、１３４μＦ×２本＝２６８μＦであり、上記の式(３)により算出された容量３３５μＦの８０％であり、必要なコンデンサ容量を２０％低減することができる。

本実施の形態では、コンデンサ１２、１３の両端の直流電圧の大きさに応じてスイッチ素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を選択的に動作させるので、電源動作が可能なコンデンサの下限電圧を下げることができるため、瞬停耐量時間の確保用のコンデンサ１２、１３のコンデンサ容量を、低減することができる。よって、スイッチング電源装置１の小型化、コスト低減を図ることができる。

なお、スイッチ素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３には、ＭＯＳ−ＦＥＴ、バイポーラトランジスタ、ＩＧＢＴなどの半導体素子を使用することができる。

また、図１に示した例では、スイッチング電源装置１の入力部に力率改善回路がない場合を説明したが、力率改善回路がある場合にも同様の効果を得ることができる。

また、以上の説明では、コンデンサをコンデンサ１２、１３の２個、スイッチ素子をスイッチ素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の３個の構成でコンデンサ１２、１３を並列接続から直列接続に切り替えるとしたが、例えば、コンデンサを３個、スイッチ素子を６個の構成や、コンデンサを４個、スイッチ素子を９個の構成にしても、必要なコンデンサ容量の低減効果が得られる。

ここで、図２および図３により、本発明の実施の形態１に係るスイッチング電源装置においてコンデンサの個数、スイッチ素子の個数を増やした場合の構成について説明する。図２および図３は本発明の実施の形態１に係るスイッチング電源装置においてコンデンサおよびスイッチ素子を増やした場合の構成を示す構成図であり、図２はコンデンサを３個、スイッチ素子を６個にした構成、図３はコンデンサを４個、スイッチ素子を９個にした構成を示している。

図２において、スイッチング電源装置１は、整流ダイオード１１、コンデンサ１２、１３、３０、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４、スイッチ素子Ｓ１、Ｓ１ａ、Ｓ２、Ｓ２ａ、Ｓ３、Ｓ３ａ、電圧比較器２１と基準電圧源２２と論理素子２３を有する制御回路２０から構成されている。

また、図１に示す構成に加えて、コンデンサ３０を追加し、コンデンサ１３の負極側にスイッチ素子Ｓ１ａを接続し、コンデンサ３０の正極側にスイッチ素子Ｓ２ａを接続し、コンデンサ１３の負極とコンデンサ３０の正極の間にスイッチ素子Ｓ３ａを接続している。また、電圧比較器２１の出力をスイッチ素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ２ａに接続し、論理素子２３の出力をスイッチ素子Ｓ３、Ｓ３ａに接続している。

他の構成は図１に示す構成と同様であり、制御回路２０による制御も同様である。

このような制御回路２０による制御をした場合の、瞬停耐量時間を確保するために必要なコンデンサ容量Ｃ（Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ３０）は、Ｃ１２＝Ｃ１３＝Ｃ３０＝Ｃｒ、コンデンサの接続切り替え後の電圧をＶＣ３とすると、以下の式(７)で計算され、具体的な値は、以下の式(８)より、８６μＦである。

Ｃｒ＝（２×Ｖｏ×Ｉｏ×Ｔｈ）
／（（（ＶＣ１² −ＶＣ２² ）×３＋（ＶＣ３² −ＶＣ２² ）／３）） …（７）
Ｃｒ＝（２×５Ｖ×１００Ａ×２０ｍＳ）
／（（（２８２Ｖ² −１４１Ｖ² ）×３＋（４２３Ｖ² −１４１₂ ）／３））
＝８６μＦ …（８）
これにより、瞬停耐量時間を確保するために必要なコンデンサ容量Ｃは、８６μＦ×３本＝２５８μＦであり、上記の式(３)により算出された容量３３５μＦの７７％であり、必要なコンデンサ容量を２３％低減することができる。これは前述のコンデンサを２個（Ｃ１２、Ｃ１３）にした場合のコンデンサ容量低減率２０％よりもさらに低減することができる。

図３において、スイッチング電源装置１は、整流ダイオード１１、コンデンサ１２、１３、３０、３１、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４、スイッチ素子Ｓ１、Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ２、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ、Ｓ３、Ｓ３ａ、Ｓ３ｂ、電圧比較器２１と基準電圧源２２と論理素子２３を有する制御回路２０から構成されている。

また、図１に示す構成に加えて、コンデンサ３０、３１を追加し、コンデンサ１３の負極側にスイッチ素子Ｓ１ａを接続し、コンデンサ３０の正極側にスイッチ素子Ｓ２ａ、負極側にスイッチ素子Ｓ１ｂを接続し、コンデンサ３１の正極側にスイッチ素子Ｓ２ｂを接続し、コンデンサ１３の負極とコンデンサ３０の正極の間にスイッチ素子Ｓ３ａを接続し、コンデンサ３０の負極とコンデンサ３１の正極の間にスイッチ素子Ｓ３ｂを接続している。また、電圧比較器２１の出力をスイッチ素子Ｓ１、Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、２ａ、Ｓ２ｂに接続し、論理素子２３の出力をスイッチ素子Ｓ３、Ｓ３ａ、Ｓ３ｂに接続している。

他の構成は図１に示す構成と同様であり、制御回路２０による制御も同様である。

また、このような制御回路２０による制御をした場合の、瞬停耐量時間を確保するために必要なコンデンサ容量Ｃ（Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ３０、Ｃ３１）も、上記のコンデンサが２個や３個の場合と同様に算出することにより、コンデンサ容量低減率をさらに低減することが確認できる。

このように、コンデンサとスイッチ素子を複数個組合せ、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４の電源動作可能な動作下限電圧時にコンデンサの残存エネルギーを有効利用するようにコンデンサの接続を並列接続から直列接続に切り替えるようにすれば、スイッチ素子の接続形態などは、どのような構成であってもよい。

また、コンデンサが３個以上の場合では、直列に接続された場合は、その合計の電圧が定常状態でＤＣ／ＤＣコンバータ１４に入力される電圧以上になるが、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４の動作可能電圧の上限を高くするなどすることにより、瞬停時の動作を行うことができる。

また、コンデンサは、コンデンサの集合体で１つのコンデンサが構成されていてもよい。

（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１のスイッチング電源装置が複数個並列接続された電源システムとしたものである。

図４により、本発明の実施の形態２に係る電源システムの構成について説明する。図４は本発明の実施の形態２に係る電源システムの構成を示す構成図である。

図４において、電源システム１０１は、スイッチング電源装置１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃが並列接続されて構成されている。スイッチング電源装置１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃは、電源入力１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、電源出力１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃを有し、電源システム入力１０２が、電源入力１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃに接続され、電源出力１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃが電源システム出力１０６に接続されている。

スイッチング電源装置１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃの構成および回路動作は、実施の形態１のスイッチング電源装置１と同様である。

本実施の形態では、電源システム１０１内部のスイッチング電源装置１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃに、図１に示す実施の形態１のスイッチング電源装置１を使用し、実施の形態１と同様の制御を行うことにより、電源システム１０１内部のスイッチング電源装置１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃを小型化、低コスト化することができ、小型、低コストの電源システム１０１を提供することができる。

（実施の形態３）
実施の形態３は、実施の形態１のスイッチング電源装置に電子回路が接続された電子装置としたものである。

図５により、本発明の実施の形態３に係る電子装置の構成について説明する。図５は本発明の実施の形態３に係る電子装置の構成を示す構成図である。

図５において、電子装置２０１は、スイッチング電源装置２０４、電子回路２０６から構成されている。スイッチング電源装置２０４は、電源入力２０３、電源出力２０５を有し、電源システム入力２０２が、電源入力２０３に接続され、電源出力２０５が電子回路２０６に接続されている。

スイッチング電源装置２０４の構成および回路動作は、実施の形態１のスイッチング電源装置１と同様である。

ここで、電子回路２０６は、例えば電子演算回路、メモリ回路、増幅回路、発振回路、Ｄ／Ａコンバータ、Ａ／Ｄコンバータなどのデジタル回路、アナログ回路による電子回路である。

本実施の形態では、電子装置２０１内部のスイッチング電源装置２０４に、図１に示す実施の形態１のスイッチング電源装置１を使用し、実施の形態１と同様の制御を行うことにより、電子装置２０１内部のスイッチング電源装置２０４を小型化、低コスト化することができ、小型、低コストの電子装置２０１を提供することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

本発明は、瞬停に対する対策が必要なＡＣ／ＤＣ電源、ＤＣ／ＤＣ電源、ＵＰＳ電源などの各種電源装置、各種電源システム、および、各種電子装置になどに広く適用可能である。

１、１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、２０４、３０１…スイッチング電源装置、２…交流電源、３、３０３…負荷、４ａ、４ｂ…入力端子、５ａ、５ｂ…出力端子、１１…整流ダイオード、１２、１３、３０，３１、３１２…コンデンサ、１４、３１３…ＤＣ／ＤＣコンバータ、１４ａ、３１３ａ…ＤＣ／ＤＣコンバータの正極入力、１４ｂ、３１３ｂ…ＤＣ／ＤＣコンバータの負極入力、２０…制御回路、２１…電圧比較器、２２…基準電圧源、２３…論理素子、１０１…電源システム、１０２…電源システム入力、１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ…電源入力、１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ…電源出力、１０６…電源システム出力、２０１…電子装置、２０２…電源システム入力、２０３…電源入力、２０５…電源出力、２０６…電子回路、Ｓ１、Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ２、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ、Ｓ３、Ｓ３ａ、Ｓ３ｂ…スイッチ素子。

Claims (5)

1. 交流電源を整流する整流回路と、
   前記整流回路の整流正極出力および整流負極出力が接続されたＤＣ／ＤＣコンバータと、
   前記整流回路の整流正極出力と整流負極出力との間に接続された２つ以上のコンデンサと、
   前記２つ以上のコンデンサの接続状態を、並列接続または直列接続に切り替えるスイッチ素子群と、
   前記スイッチ素子群を制御して、前記交流電源の通常時は、前記２つ以上のコンデンサ間の接続状態を並列接続にし、前記交流電源の瞬時停電時は、前記整流回路の出力側の電圧を検出し、検出した電圧が予め設定された基準電圧未満となると、前記２つ以上のコンデンサ間の接続状態を直列接続にする制御回路とを備えたことを特徴とするスイッチング電源装置。
2. 請求項１記載のスイッチング電源装置において、
   前記２つ以上のコンデンサのそれぞれのコンデンサは、コンデンサの集合体で構成されたことを特徴とするスイッチング電源装置。
3. 請求項１記載のスイッチング電源装置において、
   前記基準電圧は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの最低動作電圧以上の電圧であることを特徴とするスイッチング電源装置。
4. 交流電源を整流する整流回路と、前記整流回路の整流正極出力および整流負極出力が接続されたＤＣ／ＤＣコンバータと、前記整流回路の整流正極出力と整流負極出力との間に接続された２つ以上のコンデンサと、前記２つ以上のコンデンサの接続状態を、並列接続または直列接続に切り替えるスイッチ素子群と、前記スイッチ素子群を制御して、前記交流電源の通常時は、前記２つ以上のコンデンサ間の接続状態を並列接続にし、前記交流電源の瞬時停電時は、前記整流回路の出力側の電圧を検出し、検出した電圧が予め設定された基準電圧未満となると、前記２つ以上のコンデンサ間の接続状態を直列接続にする制御回路とを有する複数のスイッチング電源装置を備えたことを特徴とする電源システム。
5. 交流電源を整流する整流回路と、前記整流回路の整流正極出力および整流負極出力が接続されたＤＣ／ＤＣコンバータと、前記整流回路の整流正極出力と整流負極出力との間に接続された２つ以上のコンデンサと、前記２つ以上のコンデンサの接続状態を、並列接続または直列接続に切り替えるスイッチ素子群と、前記スイッチ素子群を制御して、前記交流電源の通常時は、前記２つ以上のコンデンサ間の接続状態を並列接続にし、前記交流電源の瞬時停電時は、前記整流回路の出力側の電圧を検出し、検出した電圧が予め設定された基準電圧未満となると、前記２つ以上のコンデンサ間の接続状態を直列接続にする制御回路とを有するスイッチング電源装置と、
   前記スイッチング電源装置に接続され、前記スイッチング電源装置から電源が供給される電子回路とを備えることを特徴とする電子装置。

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