JP2011097789A - 力率改善回路 - Google Patents

Abstract

【課題】短絡電流によって電力伝送経路に配置された電気部材が損傷することを防止することにより取り扱いの容易性および信頼性を向上させた力率改善回路、および、力率改善回路を適用した電子機器を提供する。
【解決手段】力率改善回路１は、交流ＡＣを整流して平滑化する整流平滑回路１０と、整流平滑回路１０の出力を定電圧化し電力伝送経路２０ｐを介して負荷Ｌｚへ電力を供給する定電圧回路２０と、負荷Ｌｚの短絡状態を検出する短絡状態検出部３０と、電力伝送経路２０ｐに配置され電力伝送経路２０ｐを遮断する経路スイッチＳＷとを備える。短絡状態検出部３０は、負荷Ｌｚ（出力端Ｔｏｕｔ）の短絡状態を検出したときに経路スイッチＳＷを開状態とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、交流を直流化する整流平滑回路および定電圧回路を備える力率改善回路に関する。

昨今、高調波電流規制が厳しくなりつつあり、液晶テレビジョン、ＬＥＤ照明機器、その他、交流を直流に変換する電源を有する電子機器においても力率改善回路が必要となってきている。

従来の力率改善回路について、図１２を参照して説明する。

図１２は、従来の力率改善回路の回路構成を示す回路図である。

従来の力率改善回路１０１は、交流ＡＣを整流して平滑化する整流平滑回路１１０と、整流平滑回路１１０の出力を定電圧化し電力伝送経路１２０ｐを介して負荷Ｌｚへ電力を供給する定電圧回路１２０とを備える。定電圧回路１２０は、電力伝送経路１２０ｐと、電力伝送経路１２０ｐへ定電圧を供給する制御回路１２０ｃとを備える。

整流平滑回路１１０は、例えば全波整流回路で構成され交流ＡＣを整流する整流回路１１１と、整流回路１１１の出力を平滑化する平滑回路として機能する第１平滑コンデンサＣ１とを備える。

整流平滑回路１１０の出力は、定電圧回路１２０へ入力され、定電圧回路１２０の出力は、電力伝送経路１２０ｐを介して出力端Ｔｏｕｔから負荷Ｌｚに供給される。電力伝送経路１２０ｐには、負荷Ｌｚに供給する出力電流Ｉｏｕｔの連続性（電流波形の平坦性）を向上させるコイルＬｓが整流平滑回路１１０の出力側に配置され、出力の方向性を画定する出力ダイオードＤｉが出力端Ｔｏｕｔの側に配置されている。したがって、電力伝送経路１２０ｐは、コイルＬｓ、出力ダイオードＤｉ、および相互間の配線を含む構成とされている。

制御回路１２０ｃは、整流平滑回路１１０から供給された直流をＰＭＷ制御によりスイッチングすることによって安定化した定電圧を生成し、電力伝送経路１２０ｐは、制御回路１２０ｃによる安定化された定電圧を負荷Ｌｚに供給する構成とされている。出力端Ｔｏｕｔには、定電圧回路１２０の出力に対する平滑回路として作用する第２平滑コンデンサＣ２が接続されている。

制御回路１２０ｃは、整流平滑回路１１０の出力側に接続された入力端Ｔｉｎを介して整流平滑回路１１０の直流出力を入力し、内部に設けた適宜の電圧源を介して各内部回路（例えば、スイッチング素子駆動回路１２１）へ定電圧を供給することによって動作する構成とされている。

制御回路１２０ｃは、コイルＬｓの出力側をスイッチング制御してコイルＬｓを出力端Ｔｏｕｔに対してオンオフ制御するスイッチング制御素子Ｑ１、スイッチング制御素子Ｑ２を備える。つまり、定電圧回路１２０は、電力伝送経路１２０ｐに対するオンオフ制御を行うスイッチング制御素子Ｑ１、スイッチング制御素子Ｑ２を備える。

スイッチング制御素子Ｑ１、スイッチング制御素子Ｑ２は、スイッチング素子駆動回路１２１によって制御される。つまり、発振回路１２３の各周期毎の開始点でスイッチング素子駆動回路１２１がセットされ、スイッチング制御素子Ｑ１およびスイッチング制御素子Ｑ２をオン状態にする。

オン状態とされたスイッチング制御素子Ｑ１、スイッチング制御素子Ｑ２は、コイルＬｓに流れる電流（電力伝送経路１２０ｐの出力電圧Ｖｏｕｔ）に応じた電流を流すことになる。スイッチング制御素子Ｑ１とスイッチング制御素子Ｑ２は、互いに並列に接続されているので、スイッチング制御素子Ｑ１に流れる素子電流Ｉｑ１によって、コイルＬｓに流れる電流を検出することができる。

スイッチング制御素子Ｑ１の基準電位ＧＮＤ側には、抵抗Ｒｓ１が挿入され、スイッチング制御素子Ｑ１に流れる素子電流Ｉｑ１を電圧として検出する。つまり、素子電流Ｉｑ１は、電圧として第１比較器１２２に入力され、増幅された電圧が加算増幅器１２４へ入力される。

加算増幅器１２４は、発振回路１２３からの電圧と、第１比較器１２２からの電圧とを加算し、その和（加算結果）は、ＰＷＭ比較器１２６の一方の入力端に入力される。

他方、出力端Ｔｏｕｔと基準電位ＧＮＤとの間に帰還抵抗Ｒｆ１および帰還抵抗Ｒｆ２で構成された帰還抵抗列が接続され、帰還抵抗Ｒｆ１と帰還抵抗Ｒｆ２との接続点から帰還電圧Ｖｆｂが得られる。帰還電圧Ｖｆｂは、定電圧回路１２０の動作を安定化させるように機能する動作制御用の電圧である。

誤差増幅器１２５の一方の入力端には、帰還電圧Ｖｆｂが入力され、他方の入力端には、予め設定された第１参照電圧Ｖｓ１が入力される。したがって、誤差増幅器１２５は、帰還電圧Ｖｆｂと第１参照電圧Ｖｓ１との差を増幅して、ＰＷＭ比較器１２６へ入力する。なお、第１参照電圧Ｖｓ１は、入力端Ｔｉｎからの入力を利用したバンドギャップ回路によって予め設定されている。

ＰＭＷ制御を実行するように構成されたＰＷＭ比較器１２６は、一方の入力端への加算増幅器１２４からの入力と、他方の入力端への誤差増幅器１２５からの入力とを比較し、加算増幅器１２４の入力レベルが誤差増幅器１２５からの入力レベルを超すと、スイッチング素子駆動回路１２１をリセットするように作用し、スイッチング制御素子Ｑ１、スイッチング制御素子Ｑ２をオフ状態に切り替える。

制御回路１２０ｃは、出力端Ｔｏｕｔの出力電圧Ｖｏｕｔで決まる帰還電圧Ｖｆｂと第１参照電圧Ｖｓ１との差を出力する誤差増幅器１２５と、加算増幅器１２４の出力が誤差増幅器１２５の出力を超えるとスイッチング素子駆動回路１２１をリセットするＰＷＭ比較器１２６とを備えるから、スイッチング制御素子Ｑ１、スイッチング制御素子Ｑ２をＰＷＭ制御することが可能となり、要求された定電圧を出力端Ｔｏｕｔから負荷Ｌｚへ出力することができる。

つまり、ＰＷＭ比較器１２６は、出力デューティを調整して、スイッチング制御素子Ｑ１、スイッチング制御素子Ｑ２のオン時間を調整することによって、出力電圧Ｖｏｕｔの定電圧化を図る。

出力（出力端Ｔｏｕｔ−基準電位ＧＮＤ間）が短絡した場合、制御回路１２０ｃは、低い電圧状態となることから損傷は生じない。しかし、電力伝送経路１２０ｐには、短絡電流としての出力電流Ｉｏｕｔが入力電源能力の限界まで流れ続ける。

したがって、電力伝送経路１２０ｐを構成するコイルＬｓ、出力ダイオードＤｉは、短絡電流によって発熱し、場合によっては損傷する恐れがある。このような発熱、損傷を防止するため、定電圧回路１２０の入力側（整流平滑回路１１０と定電圧回路１２０との間）に短絡対策としてのヒューズ１１５が挿入されている。

短絡電流が過大であれば、ヒューズ１１５は切断され、短絡電流は遮断される。したがって、電力伝送経路１２０ｐを構成するコイルＬｓ、出力ダイオードＤｉの損傷は防止される。しかしながら、ヒューズ１１５は、切断されると交換をする必要が生じるという問題がある。また、突入電流による不要な切断を生じる恐れもある。

なお、力率改善回路の突入電流抑制回路を提案したものとして、例えば特許文献１が知られている。また、力率改善回路を開示した文献として、例えば特許文献２、３が知られている。

特開２０００−６０１２７号公報 特開平６−２４５５０２号公報 特許第３９６６３５１号公報

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、出力端（負荷）の短絡時に流れる短絡電流を遮断して、短絡電流によって電力伝送経路に配置された電気部材が損傷することを防止することにより取り扱いの容易性および信頼性を向上させた力率改善回路を提供することを目的とする。

また、本発明は、本発明に係る力率改善回路を適用した電子機器とすることにより、負荷の短絡に対して電源（電力伝送経路）を非破壊で容易に遮断し、発熱の生じない安全な電子機器を提供することを他の目的とする。

本発明に係る力率改善回路は、交流を整流して平滑化する整流平滑回路と、前記整流平滑回路の出力を定電圧化し電力伝送経路を介して負荷へ電力を供給する定電圧回路とを備える力率改善回路であって、前記負荷の短絡状態を検出する短絡状態検出部と、前記電力伝送経路に配置され前記電力伝送経路を遮断する経路スイッチとを備えてあり、前記短絡状態検出部は、前記負荷の短絡状態を検出したときに前記経路スイッチを開状態とすることを特徴とする。

したがって、本発明に係る力率改善回路は、短絡状態検出部が負荷の短絡状態を検出したとき、経路スイッチを開状態として電力伝送経路を非破壊で遮断するので、電力伝送経路に流れる短絡電流を遮断して電力伝送経路に配置された電気部材が過電流により発熱（温度上昇）することを防止し、電気部材の損傷を防止することにより取り扱いの容易性および信頼性を向上させる。

また、本発明に係る力率改善回路では、前記短絡状態検出部は、前記電力伝送経路を流れる出力電流に基づいて短絡状態を検出することを特徴とする。

したがって、本発明に係る力率改善回路は、出力電流すなわち短絡電流に基づいて短絡状態を直接検出するので、迅速に、かつ高精度に短絡電流の遮断が可能となる。

また、本発明に係る力率改善回路では、前記短絡状態検出部は、前記電力伝送経路の出力電圧に基づいて短絡状態を検出することを特徴とする。

したがって、本発明に係る力率改善回路は、短絡電流を検出する必要のない簡単な構成で短絡状態を検出するので、容易に短絡電流の遮断が可能となる。

また、本発明に係る力率改善回路では、前記定電圧回路は、前記電力伝送経路の出力電圧から動作制御用の帰還電圧を生成する構成としてあり、前記短絡状態検出部は、前記帰還電圧に基づいて短絡状態を検出することを特徴とする。

したがって、本発明に係る力率改善回路は、定電圧回路へ帰還される帰還電圧をそのまま利用して短絡状態を検出するので、容易に短絡電流の遮断が可能となる。

また、本発明に係る力率改善回路では、前記短絡状態検出部は、前記整流平滑回路から前記定電圧回路へ入力される入力電流に基づいて短絡状態を検出することを特徴とする。

したがって、本発明に係る力率改善回路は、定電圧回路に入力される変化の大きい入力電流を検出するので、容易に短絡電流の遮断が可能となる。

また、本発明に係る力率改善回路では、前記定電圧回路は、前記電力伝送経路に対するオンオフ制御を行うスイッチング制御素子を備えてあり、前記短絡状態検出部は、前記スイッチング制御素子に流れる素子電流に基づいて短絡状態を検出することを特徴とする。

したがって、本発明に係る力率改善回路は、短絡による影響を受けるスイッチング制御素子の素子電流を検出するので、検出した素子電流に応じて短絡電流を遮断することが可能となる。

また、本発明に係る力率改善回路では、前記電力伝送経路は、コイルを備えてあり、前記短絡状態検出部は、前記コイルの温度に基づいて短絡状態を検出することを特徴とする。

したがって、本発明に係る力率改善回路は、短絡電流による温度上昇が生じるコイルの温度を検出するので、コイルへの影響度合いに応じて短絡電流を遮断することが可能となり、コイルの損傷を防止して信頼性を確保することができる。

また、本発明に係る力率改善回路では、前記経路スイッチは、前記電力伝送経路に配置された出力ダイオードと前記電力伝送経路の出力端との間に配置されていることを特徴とする。

したがって、本発明に係る力率改善回路は、短絡による力率改善回路への影響を確実に抑制することが可能となる。

また、本発明に係る力率改善回路では、前記経路スイッチは、前記定電圧回路に対して上流側に配置されていることを特徴とする。

したがって、本発明に係る力率改善回路は、経路スイッチに低い電圧を印加することになるので、経路スイッチを低耐圧化することができる。

また、本発明に係る力率改善回路では、前記定電圧回路は、前記電力伝送経路に同期整流用ＭＯＳＦＥＴを配置した同期整流型定電圧回路であり、同期整流用ＭＯＳＦＥＴは、前記経路スイッチを兼ねる構成としてあることを特徴とする。

したがって、本発明に係る力率改善回路は、定電圧回路の電力伝送経路に同期整流用ＭＯＳＦＥＴを適用した同期整流型定電圧回路を備えるので、低損失回路として機能させるときの短絡対策を容易に実現することができる。

また、本発明に係る力率改善回路では、前記短絡状態検出部は、前記同期整流用ＭＯＳＦＥＴの温度に基づいて短絡状態を検出することを特徴とする。

したがって、本発明に係る力率改善回路は、短絡電流による温度上昇が生じる同期整流用ＭＯＳＦＥＴの温度を検出するので、同期整流用ＭＯＳＦＥＴへの影響度合いに応じて短絡電流を遮断することが可能となる。

また、本発明に係る力率改善回路では、前記経路スイッチは、前記電力伝送経路に配置された出力ダイオードと前記電力伝送経路の出力端との間に配置されてあり、前記短絡状態検出部は、前記出力ダイオードの温度に基づいて短絡状態を検出することを特徴とする。

したがって、本発明に係る力率改善回路は、短絡電流による温度上昇が生じる出力ダイオードの温度を検出するので、出力ダイオードへの影響度合いに応じて短絡電流を遮断することが可能となる。

また、本発明に係る電子機器は、交流を直流に変換する電源に力率改善回路を備える電子機器であって、前記力率改善回路は、本発明に係る力率改善回路であることを特徴とする。

したがって、本発明に係る電子機器は、負荷の短絡に対して電源（電力伝送経路）を非破壊で容易に遮断できるので、発熱の生じない安全な電子機器となる。

本発明に係る力率改善回路は、交流を整流して平滑化する整流平滑回路と、整流平滑回路の出力を定電圧化し電力伝送経路を介して負荷へ電力を供給する定電圧回路とを備える力率改善回路であって、負荷の短絡状態を検出する短絡状態検出部と、電力伝送経路に配置され電力伝送経路を遮断する経路スイッチとを備えてあり、短絡状態検出部は、負荷の短絡状態を検出したときに経路スイッチを開状態とすることを特徴とする。

したがって、本発明に係る力率改善回路は、短絡状態検出部が負荷の短絡状態を検出したとき、経路スイッチを開状態として電力伝送経路を非破壊で遮断するので、電力伝送経路に流れる短絡電流を遮断して電力伝送経路に配置された電気部材が過電流により発熱（温度上昇）することを防止し、電気部材の損傷を防止することにより取り扱いの容易性および信頼性を向上させるという効果を奏する。

本発明に係る電子機器は、交流を直流に変換する電源に力率改善回路を備える電子機器であって、力率改善回路は、本発明に係る力率改善回路であることを特徴とする。

したがって、本発明に係る電子機器は、負荷の短絡に対して電源（電力伝送経路）を非破壊で容易に遮断できるので、発熱の生じない安全な電子機器となるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係る力率改善回路の回路構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態２に係る力率改善回路の回路構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態３に係る力率改善回路の回路構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態４に係る力率改善回路の回路構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態５に係る力率改善回路の回路構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態６に係る力率改善回路の回路構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態７に係る力率改善回路の回路構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態８に係る力率改善回路の回路構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態９に係る力率改善回路の回路構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態１０に係る力率改善回路の回路構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態１１に係る力率改善回路の回路構成を示す回路図である。 従来の力率改善回路の回路構成を示す回路図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
図１を参照して、本実施の形態に係る力率改善回路について説明する。

図１は、本発明の実施の形態１に係る力率改善回路の回路構成を示す回路図である。

本実施の形態に係る力率改善回路１は、交流ＡＣを整流して平滑化する整流平滑回路１０と、整流平滑回路１０の出力を定電圧化し電力伝送経路２０ｐを介して負荷Ｌｚへ電力を供給する定電圧回路２０とを備える。また、力率改善回路１は、負荷Ｌｚの短絡状態を検出する短絡状態検出部３０と、電力伝送経路２０ｐに配置され電力伝送経路２０ｐを遮断する経路スイッチＳＷとを備えてあり、短絡状態検出部３０は、負荷Ｌｚ（出力端Ｔｏｕｔ）の短絡状態を検出したときに経路スイッチＳＷを開状態とする。

したがって、本実施の形態に係る力率改善回路１は、短絡状態検出部３０が負荷Ｌｚ（力率改善回路１の出力）の短絡状態を検出したとき、経路スイッチＳＷを開状態として電力伝送経路２０ｐを非破壊で遮断するので、整流平滑回路１０からコイルＬｓを含む電力伝送経路２０ｐに供給される短絡電流を遮断して電力伝送経路２０ｐに配置された電気部材（コイルＬｓ、出力ダイオードＤｉ）が過電流により発熱（温度上昇）することを防止し、電気部材の損傷を防止することにより取り扱いの容易性および信頼性を向上させる。なお、従来必要であったヒューズを不要とすることから、取り扱いの容易性が大きく向上する。

なお、短絡状態とは、出力端Ｔｏｕｔの電位（出力電圧Ｖｏｕｔ）が通常の動作電位に比較して極端に小さくなり、接地電位程度になった場合をいう。したがって、出力電圧Ｖｏｕｔを検出することによって短絡状態を検出することができる。また、検出レベルは適宜設定することができる。

また、本実施の形態では、経路スイッチＳＷは、電力伝送経路２０ｐに配置された出力ダイオードＤｉと電力伝送経路２０ｐの出力端Ｔｏｕｔとの間に配置されている。したがって、力率改善回路１は、短絡による力率改善回路１への影響を確実に抑制することが可能となる。

整流平滑回路１０は、例えば全波整流回路で構成され交流ＡＣを整流する整流回路１１と、整流回路１１の出力を平滑化する平滑回路として機能する第１平滑コンデンサＣ１とを備える。

整流平滑回路１０の出力は、電力伝送経路２０ｐを介して定電圧回路２０（電力伝送経路２０ｐ）の出力端Ｔｏｕｔから負荷Ｌｚに供給される。電力伝送経路２０ｐには、負荷Ｌｚに供給する出力電流Ｉｏｕｔの連続性（電流波形の平坦性）を向上させるコイルＬｓが整流平滑回路１０の出力側に配置され、出力の方向性を画定する出力ダイオードＤｉが出力端Ｔｏｕｔの側に配置されている。

また、出力ダイオードＤｉと出力端Ｔｏｕｔとの間に経路スイッチＳＷが配置されている。したがって、電力伝送経路２０ｐは、コイルＬｓ、出力ダイオードＤｉ、経路スイッチＳＷ、および、相互間の配線を含む構成とされている。

なお、経路スイッチＳＷは、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であることが望ましい。この構成により、力率改善回路１は、経路スイッチＳＷを簡単に構成することができる。なお、経路スイッチＳＷを開状態にして短絡電流を遮断するときは、ＭＯＳＦＥＴはオフ状態であり、経路スイッチＳＷを閉状態にして出力電流Ｉｏｕｔを流すときは、ＭＯＳＦＥＴはオン状態である。

定電圧回路２０は、上述した電力伝送経路２０ｐと、制御回路２０ｃとを備える。制御回路２０ｃは、整流平滑回路１０から供給された直流をＰＭＷ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御によりスイッチングすることによって安定化した定電圧を生成し、電力伝送経路２０ｐは、制御回路２０ｃによる安定化された定電圧を負荷Ｌｚに供給する構成とされている。出力端Ｔｏｕｔには、定電圧回路２０の出力に対する平滑回路として作用する第２平滑コンデンサＣ２が接続されている。

制御回路２０ｃは、整流平滑回路１０の出力側に接続された入力端Ｔｉｎを介して整流平滑回路１０の直流出力を入力し、内部に設けた適宜の電圧源を介して各内部回路（例えば、スイッチング素子駆動回路２１）へ定電圧を供給することによって動作する構成とされている。

制御回路２０ｃは、コイルＬｓの出力側をスイッチング制御してコイルＬｓを出力端Ｔｏｕｔに対してオンオフ制御するスイッチング制御素子Ｑ１、スイッチング制御素子Ｑ２を備える。つまり、定電圧回路２０は、電力伝送経路２０ｐに対するオンオフ制御を行うスイッチング制御素子Ｑ１、スイッチング制御素子Ｑ２を備える。

スイッチング制御素子Ｑ１、スイッチング制御素子Ｑ２は、スイッチング素子駆動回路２１によって制御される。つまり、発振回路２３の各周期毎の開始点でスイッチング素子駆動回路２１がセットされ、スイッチング制御素子Ｑ１およびスイッチング制御素子Ｑ２をオン状態にする。

オン状態とされたスイッチング制御素子Ｑ１、スイッチング制御素子Ｑ２は、コイルＬｓに流れる電流（電力伝送経路２０ｐの出力電圧Ｖｏｕｔ）に応じた電流を流すことになる。スイッチング制御素子Ｑ１とスイッチング制御素子Ｑ２は、互いに並列に接続されているので、スイッチング制御素子Ｑ１に流れる素子電流Ｉｑ１によって、出力電圧Ｖｏｕｔの状態を検出することができる。

スイッチング制御素子Ｑ１の基準電位ＧＮＤ側には、抵抗Ｒｓ１が挿入され、スイッチング制御素子Ｑ１に流れる素子電流Ｉｑ１を電圧として検出する。つまり、素子電流Ｉｑ１は、電圧として第１比較器２２に入力され、増幅された電圧が加算増幅器２４へ入力される。

加算増幅器２４は、発振回路２３からの電圧と、第１比較器２２からの電圧とを加算し、その和（加算結果）は、ＰＷＭ比較器２６の一方の入力端に入力される。

他方、出力端Ｔｏｕｔと基準電位ＧＮＤとの間に帰還抵抗Ｒｆ１および帰還抵抗Ｒｆ２で構成された帰還抵抗列が接続され、帰還抵抗Ｒｆ１と帰還抵抗Ｒｆ２との接続点から帰還電圧Ｖｆｂが得られる。帰還電圧Ｖｆｂは、定電圧回路２０の動作を安定化させるように機能する動作制御用の電圧である。

誤差増幅器２５の一方の入力端には、帰還電圧Ｖｆｂが入力され、他方の入力端には、予め設定された第１参照電圧Ｖｓ１が入力される。したがって、誤差増幅器２５は、帰還電圧Ｖｆｂと第１参照電圧Ｖｓ１との差を増幅して、ＰＷＭ比較器２６へ入力する。なお、第１参照電圧Ｖｓ１は、入力端Ｔｉｎからの入力を利用したバンドギャップ回路によって予め設定することができる。

ＰＭＷ制御を実行するように構成されたＰＷＭ比較器２６は、一方の入力端への加算増幅器２４からの入力と、他方の入力端への誤差増幅器２５からの入力とを比較し、加算増幅器２４からの入力レベルが誤差増幅器２５からの入力レベルを超えると、スイッチング素子駆動回路２１をリセットするように作用し、スイッチング制御素子Ｑ１、スイッチング制御素子Ｑ２をオフ状態に切り替える。

制御回路２０ｃは、出力端Ｔｏｕｔの出力電圧Ｖｏｕｔで決まる帰還電圧Ｖｆｂと第１参照電圧Ｖｓ１との差を出力する誤差増幅器２５と、加算増幅器２４の出力が誤差増幅器２５の出力を超えるとスイッチング素子駆動回路２１をリセットするＰＷＭ比較器２６とを備えるから、スイッチング制御素子Ｑ１、スイッチング制御素子Ｑ２をＰＷＭ制御することが可能となり、要求された定電圧を出力端Ｔｏｕｔから負荷Ｌｚへ出力することができる。

つまり、ＰＷＭ比較器２６は、出力デューティを調整して、スイッチング制御素子Ｑ１、スイッチング制御素子Ｑ２のオン時間を調整することによって、出力電圧Ｖｏｕｔの定電圧化を図る。

なお、誤差増幅器２５の出力が上がると定電圧回路２０（出力端Ｔｏｕｔ）から負荷Ｌｚに供給される電流は増加する。また、誤差増幅器２５の出力が下がると定電圧回路２０（出力端Ｔｏｕｔ）から負荷Ｌｚに供給される電流は減少する。したがって、出力端Ｔｏｕｔでの出力電圧Ｖｏｕｔを安定化させることができる。

本実施の形態に係る短絡状態検出部３０は、第２比較器３２と、第２比較器３２の一方の入力端へ入力される第２参照電圧Ｖｓ２とを備える。したがって、短絡状態検出部３０は、短絡時の出力電圧Ｖｏｕｔ（短絡電圧）と、短絡状態を検出する値として予め設定された第２参照電圧Ｖｓ２とを比較することによって短絡状態を検出する。つまり、出力電圧Ｖｏｕｔが第２参照電圧Ｖｓ２より低い場合、第２比較器３２は、経路スイッチＳＷを開状態とする信号を出力して経路スイッチＳＷを開状態とする。

なお、第２参照電圧Ｖｓ２は、第１参照電圧Ｖｓ１と同様に制御回路２０ｃが内蔵するバンドギャップ回路を適用して生成することができる。

＜実施の形態２＞
図２を参照して、本実施の形態に係る力率改善回路について説明する。なお、本実施の形態に係る力率改善回路は、実施の形態１に係る力率改善回路１の短絡状態検出部３０の変形例であり、基本的な構成は、実施の形態１と同様であるので符号を援用し、主に異なる事項について説明する。

図２は、本発明の実施の形態２に係る力率改善回路の回路構成を示す回路図である。

本実施の形態に係る力率改善回路１は、実施の形態１と同様に、整流平滑回路１０と、定電圧回路２０と、短絡状態検出部３０とを備える。

本実施の形態に係る短絡状態検出部３０は、電力伝送経路２０ｐを流れる出力電流Ｉｏｕｔに基づいて短絡状態を検出する。つまり、力率改善回路１は、出力電流Ｉｏｕｔすなわち短絡電流に基づいて短絡状態を直接検出するので、迅速に、かつ高精度に短絡電流の遮断が可能となる。

本実施の形態に係る短絡状態検出部３０は、実施の形態１で示した第２比較器３２、第２参照電圧Ｖｓ２に加えてさらに、電力伝送経路２０ｐの出力端Ｔｏｕｔと経路スイッチＳＷとの間に挿入された抵抗Ｒｓ２と、抵抗Ｒｓ２の両端の電圧（出力電流Ｉｏｕｔ）を検出する第３比較器３３とを備える。したがって、短絡時の出力電流Ｉｏｕｔ（短絡電流）は、抵抗Ｒｓ２の両端の電位差（電圧）として表れ、第３比較器３３で検出することができる。すなわち、出力電流Ｉｏｕｔが短絡状態となったとき、出力電流Ｉｏｕｔは通常の電流値より大きい電流値（短絡電流）となるので第３比較器３３で短絡状態を検出することができる。

第３比較器３３は、抵抗Ｒｓ２による検出結果に適宜の演算処理を施して第２比較器３２へ入力する。第２比較器３２は、第３比較器３３からの入力と第２参照電圧Ｖｓ２とを比較して短絡状態を検出する。つまり、検出したい短絡状態では、第３比較器３３の出力は、第２参照電圧Ｖｓ２より低くなるように設定されており、第２比較器３２は、経路スイッチＳＷを開状態とする。

なお、抵抗Ｒｓ２の値、第３比較器３３の仕様は、検出対象として予め設定した短絡電流の大きさ（検出レベル）に応じて設定しておく。

上述したとおり、本実施の形態に係る力率改善回路１は、交流ＡＣを整流して平滑化する整流平滑回路１０と、整流平滑回路１０の出力を定電圧化し電力伝送経路２０ｐを介して負荷Ｌｚへ電力を供給する定電圧回路２０とを備える。また、率改善回路１は、負荷Ｌｚの短絡状態を検出する短絡状態検出部３０と、電力伝送経路２０ｐに配置され電力伝送経路２０ｐを遮断する経路スイッチＳＷとを備えてあり、短絡状態検出部３０は、負荷Ｌｚの短絡状態を検出したときに経路スイッチＳＷを開状態とする。

したがって、本実施の形態に係る力率改善回路１は、短絡状態検出部３０が負荷Ｌｚの短絡状態を検出したとき、経路スイッチＳＷを開状態として電力伝送経路２０ｐを非破壊で遮断するので、電力伝送経路２０ｐに流れる短絡電流を遮断して電力伝送経路２０ｐに配置された電気部材が過電流により発熱（温度上昇）することを防止し、電気部材の損傷を防止することにより取り扱いの容易性および信頼性を向上させる。

＜実施の形態３＞
図３を参照して、本実施の形態に係る力率改善回路について説明する。なお、本実施の形態に係る力率改善回路は、実施の形態１に係る力率改善回路１の短絡状態検出部３０の変形例であり、基本的な構成は、実施の形態１と同様であるので符号を援用し、主に異なる事項について説明する。

図３は、本発明の実施の形態３に係る力率改善回路の回路構成を示す回路図である。

本実施の形態に係る力率改善回路１は、実施の形態１と同様に、整流平滑回路１０と、定電圧回路２０と、短絡状態検出部３０とを備える。

本実施の形態に係る短絡状態検出部３０は、電力伝送経路２０ｐの出力電圧Ｖｏｕｔに基づいて短絡状態を検出する。つまり、力率改善回路１は、短絡電流を検出する必要のない簡単な構成で短絡状態を検出するので、容易に短絡電流の遮断が可能となる。

本実施の形態に係る短絡状態検出部３０は、実施の形態１で示した第２比較器３２、第２参照電圧Ｖｓ２に加えてさらに、抵抗Ｒｓ３、抵抗Ｒｓ４、第４比較器３４、第３参照電圧Ｖｓ３を備える。抵抗Ｒｓ３および抵抗Ｒｓ４は、直列接続されて電力伝送経路２０ｐと基準電位ＧＮＤとの間に配置されている。したがって、抵抗Ｒｓ３と抵抗Ｒｓ４との間の接続点には、出力電圧Ｖｏｕｔに比例した検出電圧Ｖｏｓが得られる。

検出電圧Ｖｏｓは第４比較器３４の一方の入力端へ入力される。また、第４比較器３４の他方の入力端には短絡状態を検出する値として予め設定された第３参照電圧Ｖｓ３が入力されている。したがって、出力電圧Ｖｏｕｔが短絡状態となったとき、出力電圧Ｖｏｕｔ（短絡電圧）に比例する検出電圧Ｖｏｓは、通常の値より低い値となるので第４比較器３４で短絡状態を検出することができる。

第４比較器３４は、検出電圧Ｖｏｓと第３参照電圧Ｖｓ３とを比較して、比較結果を第２比較器３２へ入力する。第２比較器３２は、第４比較器３４からの入力と第２参照電圧Ｖｓ２とを比較して短絡状態を検出する。つまり、検出したい短絡状態では、第４比較器３４の出力は、第２参照電圧Ｖｓ２より低くなるように設定されており、第２比較器３２は、経路スイッチＳＷを開状態とする。

なお、抵抗Ｒｓ３の値、抵抗Ｒｓ４の値、第４比較器３４の仕様、第３参照電圧Ｖｓ３の値は、予め設定した短絡電圧の大きさ（検出レベル）に応じて設定しておく。第３参照電圧Ｖｓ３は、第２参照電圧Ｖｓ２と同様に設定することができる。つまり、第３参照電圧Ｖｓ３は、第１参照電圧Ｖｓ１と同様に制御回路２０ｃが内蔵するバンドギャップ回路を適用して生成することができる。

上述したとおり、本実施の形態に係る力率改善回路１は、交流ＡＣを整流して平滑化する整流平滑回路１０と、整流平滑回路１０の出力を定電圧化し電力伝送経路２０ｐを介して負荷Ｌｚへ電力を供給する定電圧回路２０とを備える。また、率改善回路１は、負荷Ｌｚの短絡状態を検出する短絡状態検出部３０と、電力伝送経路２０ｐに配置され電力伝送経路２０ｐを遮断する経路スイッチＳＷとを備えてあり、短絡状態検出部３０は、負荷Ｌｚの短絡状態を検出したときに経路スイッチＳＷを開状態とする。

したがって、本実施の形態に係る力率改善回路１は、短絡状態検出部３０が負荷Ｌｚの短絡状態を検出したとき、経路スイッチＳＷを開状態として電力伝送経路２０ｐを非破壊で遮断するので、電力伝送経路２０ｐに流れる短絡電流を遮断して電力伝送経路２０ｐに配置された電気部材が過電流により発熱（温度上昇）することを防止し、電気部材の損傷を防止することにより取り扱いの容易性および信頼性を向上させる。

＜実施の形態４＞
図４を参照して、本実施の形態に係る力率改善回路について説明する。なお、本実施の形態に係る力率改善回路は、実施の形態１に係る力率改善回路１の短絡状態検出部３０の変形例であり、基本的な構成は、実施の形態１と同様であるので符号を援用し、主に異なる事項について説明する。

図４は、本発明の実施の形態４に係る力率改善回路の回路構成を示す回路図である。

本実施の形態に係る力率改善回路１は、実施の形態１と同様に、整流平滑回路１０と、定電圧回路２０と、短絡状態検出部３０とを備える。

実施の形態１で示したとおり、力率改善回路１（定電圧回路２０）は、電力伝送経路２０ｐの出力電圧Ｖｏｕｔから動作制御用の帰還電圧Ｖｆｂを生成する構成としてある。また本実施の形態では、短絡状態検出部３０は、帰還電圧Ｖｆｂに基づいて短絡状態を検出する。帰還電圧Ｖｆｂを生成する帰還抵抗Ｒｆ１、帰還抵抗Ｒｆ２は、予め設定されていることから、出力電圧Ｖｏｕｔに比例した電圧を容易に確定することができる。

したがって、帰還電圧Ｖｆｂを適用して短絡状態（出力電圧Ｖｏｕｔに対応する短絡電圧）を検出することができる。つまり、力率改善回路１は、定電圧回路２０へ帰還される帰還電圧Ｖｆｂをそのまま利用して短絡状態を検出するので、容易に短絡電流の遮断が可能となる。

上述したとおり、本実施の形態に係る短絡状態検出部３０は、電力伝送経路２０ｐの出力電圧Ｖｏｕｔに比例する帰還電圧Ｖｆｂに基づいて短絡状態を検出する。つまり、力率改善回路１は、短絡電流を検出する必要のない簡単な構成で短絡状態を検出するので、容易に短絡電流の遮断が可能となる。また、実施の形態３の場合のような追加の抵抗（抵抗Ｒｓ３、抵抗Ｒｓ４）は不要となり、回路を簡略化することができる。

本実施の形態に係る短絡状態検出部３０は、実施の形態１で示した第２比較器３２、第２参照電圧Ｖｓ２に加えてさらに、第５比較器３５、第４参照電圧Ｖｓ４を備える。また、帰還電圧Ｖｆｂは、第５比較器３５の一方の入力端に入力される。第５比較器３５の他方の入力端には短絡状態を検出する値として予め設定された第４参照電圧Ｖｓ４が入力されている。

したがって、出力電圧Ｖｏｕｔが短絡状態となったとき、出力電圧Ｖｏｕｔ（短絡電圧）に比例する帰還電圧Ｖｆｂは、通常の値より低い値となるので第５比較器３５で短絡状態を検出することができる。

第５比較器３５は、帰還電圧Ｖｆｂと第４参照電圧Ｖｓ４とを比較して、比較結果を第２比較器３２へ入力する。第２比較器３２は、第５比較器３５からの入力と第２参照電圧Ｖｓ２とを比較して短絡状態を検出する。つまり、検出したい短絡状態では、第５比較器３５の出力は、第２参照電圧Ｖｓ２より低くなるように設定されており、第２比較器３２は、経路スイッチＳＷを開状態とする。

なお、第５比較器３５の仕様、第４参照電圧Ｖｓ４の値は、予め設定した短絡電圧の大きさ（検出レベル）に応じて設定しておく。第４参照電圧Ｖｓ４は、第２参照電圧Ｖｓ２と同様に設定することができる。つまり、第４参照電圧Ｖｓ４は、第１参照電圧Ｖｓ１と同様に制御回路２０ｃが内蔵するバンドギャップ回路を適用して生成することができる。

上述したとおり、本実施の形態に係る力率改善回路１は、交流ＡＣを整流して平滑化する整流平滑回路１０と、整流平滑回路１０の出力を定電圧化し電力伝送経路２０ｐを介して負荷Ｌｚへ電力を供給する定電圧回路２０とを備える。また、率改善回路１は、負荷Ｌｚの短絡状態を検出する短絡状態検出部３０と、電力伝送経路２０ｐに配置され電力伝送経路２０ｐを遮断する経路スイッチＳＷとを備えてあり、短絡状態検出部３０は、負荷Ｌｚの短絡状態を検出したときに経路スイッチＳＷを開状態とする。

したがって、本実施の形態に係る力率改善回路１は、短絡状態検出部３０が負荷Ｌｚの短絡状態を検出したとき、経路スイッチＳＷを開状態として電力伝送経路２０ｐを非破壊で遮断するので、電力伝送経路２０ｐに流れる短絡電流を遮断して電力伝送経路２０ｐに配置された電気部材が過電流により発熱（温度上昇）することを防止し、電気部材の損傷を防止することにより取り扱いの容易性および信頼性を向上させる。

＜実施の形態５＞
図５を参照して、本実施の形態に係る力率改善回路について説明する。なお、本実施の形態に係る力率改善回路は、実施の形態１に係る力率改善回路１の短絡状態検出部３０の変形例であり、基本的な構成は、実施の形態１と同様であるので符号を援用し、主に異なる事項について説明する。

図５は、本発明の実施の形態５に係る力率改善回路の回路構成を示す回路図である。

本実施の形態に係る力率改善回路１は、実施の形態１と同様に、整流平滑回路１０と、定電圧回路２０と、短絡状態検出部３０とを備える。

本実施の形態に係る短絡状態検出部３０は、整流平滑回路１０から定電圧回路２０へ入力される入力電流Ｉｉｎに基づいて短絡状態を検出する。つまり、力率改善回路１は、定電圧回路２０に入力される変化の大きい入力電流Ｉｉｎを検出するので、容易に短絡電流の遮断が可能となる。

本実施の形態に係る短絡状態検出部３０は、実施の形態１で示した第２比較器３２、第２参照電圧Ｖｓ２に加えてさらに、整流平滑回路１０の出力端と電力伝送経路２０ｐの入力端Ｔｉｎとの間に挿入された抵抗Ｒｓ５と、抵抗Ｒｓ５の両端の電圧（出力電流Ｉｉｎ）を検出する第６比較器３６とを備える。

したがって、短絡時の入力電流Ｉｉｎ（短絡電流）は、抵抗Ｒｓ５の両端の電位差（電圧）として表れ、第６比較器３６で検出することができる。すなわち、出力電流Ｉｏｕｔが短絡状態となったとき、入力電流Ｉｉｎは通常の電流値より大きい電流値（短絡電流）となるので第６比較器３６で短絡状態を検出することができる。

第６比較器３６は、抵抗Ｒｓ５による検出結果に適宜の演算処理を施して第２比較器３２へ入力する。第２比較器３２は、第６比較器３６からの入力と第２参照電圧Ｖｓ２とを比較して短絡状態を検出する。つまり、検出したい短絡状態では、第６比較器３６の出力は、第２参照電圧Ｖｓ２より低くなるように設定されており、第２比較器３２は、経路スイッチＳＷを開状態とする。

なお、抵抗Ｒｓ５の値、第６比較器３６の仕様は、検出対象として予め設定した短絡電流の大きさ（検出レベル）に応じて設定しておく。

上述したとおり、本実施の形態に係る力率改善回路１は、交流ＡＣを整流して平滑化する整流平滑回路１０と、整流平滑回路１０の出力を定電圧化し電力伝送経路２０ｐを介して負荷Ｌｚへ電力を供給する定電圧回路２０とを備える。また、率改善回路１は、負荷Ｌｚの短絡状態を検出する短絡状態検出部３０と、電力伝送経路２０ｐに配置され電力伝送経路２０ｐを遮断する経路スイッチＳＷとを備えてあり、短絡状態検出部３０は、負荷Ｌｚの短絡状態を検出したときに経路スイッチＳＷを開状態とする。

したがって、本実施の形態に係る力率改善回路１は、短絡状態検出部３０が負荷Ｌｚの短絡状態を検出したとき、経路スイッチＳＷを開状態として電力伝送経路２０ｐを非破壊で遮断するので、電力伝送経路２０ｐに流れる短絡電流を遮断して電力伝送経路２０ｐに配置された電気部材が過電流により発熱（温度上昇）することを防止し、電気部材の損傷を防止することにより取り扱いの容易性および信頼性を向上させる。

＜実施の形態６＞
図６を参照して、本実施の形態に係る力率改善回路について説明する。なお、本実施の形態に係る力率改善回路は、実施の形態１に係る力率改善回路１の短絡状態検出部３０の変形例であり、基本的な構成は、実施の形態１と同様であるので符号を援用し、主に異なる事項について説明する。

図６は、本発明の実施の形態６に係る力率改善回路の回路構成を示す回路図である。

本実施の形態に係る力率改善回路１は、実施の形態１と同様に、整流平滑回路１０と、定電圧回路２０と、短絡状態検出部３０とを備える。

実施の形態１で示したとおり、力率改善回路１（定電圧回路２０）は、電力伝送経路２０ｐに対するオンオフ制御を行うスイッチング制御素子Ｑ１およびスイッチング制御素子Ｑ２を備える。オン状態とされたスイッチング制御素子Ｑ１およびスイッチング制御素子Ｑ２は、コイルＬｓに流れる出力電流Ｉｏｕｔ（電力伝送経路２０ｐの出力電圧Ｖｏｕｔ）に応じた電流（素子電流Ｉｑ）を流すことになる。

したがって、素子電流Ｉｑを適用して短絡状態を検出することができる。つまり、力率改善回路１は、制御回路２０ｃのスイッチング制御素子Ｑ１およびスイッチング制御素子Ｑ２に流れる素子電流Ｉｑを検出して短絡状態を検出することができる。

本実施の形態に係る短絡状態検出部３０は、実施の形態１で示した第２比較器３２、第２参照電圧Ｖｓ２に加えてさらに、スイッチング制御素子Ｑ１およびスイッチング制御素子Ｑ２に流れる素子電流Ｉｑを検出するようにコイルＬｓとドレイン端Ｔｑｄ（スイッチング制御素子Ｑ１のドレインおよびスイッチング制御素子Ｑ２のドレインを共通に接続した端子）との間に挿入された抵抗Ｒｓ６と、抵抗Ｒｓ６の両端の電圧を（素子電流Ｉｑ）を検出する第７比較器３７とを備える。

したがって、短絡時の素子電流Ｉｑは、抵抗Ｒｓ６の両端の電位差（電圧）として表れ、第７比較器３７で検出することができる。すなわち、出力電圧Ｖｏｕｔが短絡状態となったとき、出力電圧Ｖｏｕｔは通常の電圧値より小さい電圧値（短絡電圧）となるので第７比較器３７で短絡状態を検出することができる。

第７比較器３７は、抵抗Ｒｓ６による検出結果に適宜の演算処理を施して第２比較器３２へ入力する。第２比較器３２は、第７比較器３７からの入力と第２参照電圧Ｖｓ２とを比較して短絡状態を検出する。つまり、検出したい短絡状態では、第７比較器３７の出力は、第２参照電圧Ｖｓ２より低くなるように設定されており、第２比較器３２は、経路スイッチＳＷを開状態とする。

なお、抵抗Ｒｓ６の値、第７比較器３７の仕様は、検出対象として予め設定した短絡電圧の大きさ（検出レベル）に応じて設定しておく。

上述したとおり、定電圧回路２０は、電力伝送経路２０ｐに対するオンオフ制御を行うスイッチング制御素子（スイッチング制御素子Ｑ１およびスイッチング制御素子Ｑ２）を備えてあり、短絡状態検出部３０は、スイッチング制御素子（スイッチング制御素子Ｑ１およびスイッチング制御素子Ｑ２）に流れる素子電流Ｉｑに基づいて短絡状態を検出する。したがって、力率改善回路１は、短絡による影響を受けるスイッチング制御素子Ｑ１およびスイッチング制御素子Ｑ２の素子電流Ｉｑを検出するので、検出した素子電流Ｉｑに応じて短絡電流を遮断することが可能となる。

スイッチング制御素子（スイッチング制御素子Ｑ１およびスイッチング制御素子Ｑ２）は、電力伝送経路２０ｐと基準電位ＧＮＤとの間に接続され、電力伝送経路２０ｐに対するオンオフ制御を行うことで昇圧型の定電圧回路２０を構成する。なお、スイッチング制御素子Ｑ１およびスイッチング制御素子Ｑ２が、電力伝送経路２０ｐに配置された場合は、降圧型の定電圧回路２０を構成することが可能である。

本実施の形態では、スイッチング制御素子Ｑ１およびスイッチング制御素子Ｑ２の両方を流れる電流をまとめて素子電流Ｉｑとして検出したが、スイッチング制御素子Ｑ１を流れる素子電流Ｉｑ１を利用しても同様に短絡状態を検出することが可能である。このときは、抵抗Ｒｓ１をそのまま適用することが可能となる。

上述したとおり、本実施の形態に係る力率改善回路１は、交流ＡＣを整流して平滑化する整流平滑回路１０と、整流平滑回路１０の出力を定電圧化し電力伝送経路２０ｐを介して負荷Ｌｚへ電力を供給する定電圧回路２０とを備える。また、率改善回路１は、負荷Ｌｚの短絡状態を検出する短絡状態検出部３０と、電力伝送経路２０ｐに配置され電力伝送経路２０ｐを遮断する経路スイッチＳＷとを備えてあり、短絡状態検出部３０は、負荷Ｌｚの短絡状態を検出したときに経路スイッチＳＷを開状態とする。

したがって、本実施の形態に係る力率改善回路１は、短絡状態検出部３０が負荷Ｌｚの短絡状態を検出したとき、経路スイッチＳＷを開状態として電力伝送経路２０ｐを非破壊で遮断するので、電力伝送経路２０ｐに流れる短絡電流を遮断して電力伝送経路２０ｐに配置された電気部材が過電流により発熱（温度上昇）することを防止し、電気部材の損傷を防止することにより取り扱いの容易性および信頼性を向上させる。

＜実施の形態７＞
図７を参照して、本実施の形態に係る力率改善回路について説明する。なお、本実施の形態に係る力率改善回路は、実施の形態１に係る力率改善回路１の短絡状態検出部３０の変形例であり、基本的な構成は、実施の形態１と同様であるので符号を援用し、主に異なる事項について説明する。

図７は、本発明の実施の形態７に係る力率改善回路の回路構成を示す回路図である。

本実施の形態に係る力率改善回路１は、実施の形態１と同様に、整流平滑回路１０と、定電圧回路２０と、短絡状態検出部３０とを備える。

実施の形態１で示したとおり、力率改善回路１（定電圧回路２０）では、電力伝送経路２０ｐは、コイルＬｓを備えている。また、本実施の形態では、短絡状態検出部３０は、コイルＬｓの温度に基づいて短絡状態を検出する。力率改善回路１は、短絡電流による温度上昇が生じるコイルＬｓの温度を検出するので、コイルＬｓへの影響度合いに応じて短絡電流を遮断することが可能となる。

つまり、短絡状態では、出力電流Ｉｏｕｔは、通常の電流値より大きい電流値（短絡電流）となるので、コイルＬｓは通常の温度より高い温度状態となる。したがって、高くなった温度を検出することによって短絡状態を検出することができるので、コイルＬｓの損傷を防止して信頼性を確保することができる。

本実施の形態に係る短絡状態検出部３０は、実施の形態１で示した第２比較器３２、第２参照電圧Ｖｓ２に加えてさらに、抵抗Ｒｔｈ、抵抗Ｒｐ、第８比較器３８、第５参照電圧Ｖｓ５、熱伝導路ＨＰを備える。

抵抗Ｒｐと、サーミスタで構成された抵抗Ｒｔｈとは、直列接続されて電力伝送経路２０ｐと基準電位ＧＮＤとの間に配置されている。また、抵抗Ｒｔｈは、熱伝導路ＨＰを介してコイルＬｓに接合されている。したがって、抵抗Ｒｔｈは、コイルＬｓの温度に応じた抵抗値を示すのでコイルＬｓの温度を抵抗値として検出することができる。つまり、抵抗Ｒｔｈおよび抵抗Ｒｐは、温度検出回路として機能する。

抵抗Ｒｔｈと抵抗Ｒｐとの間の接続点に発生する検出電圧Ｖｏｔは、第８比較器３８の一方の入力端に入力され、第８比較器３８の他方の入力端には短絡状態を検出する値として予め設定された第５参照電圧Ｖｓ５が入力されている。

なお、第５参照電圧Ｖｓ５の値および第５参照電圧Ｖｓ５の比較対象となる検出電圧Ｖｏｔの値は、検出したい短絡電流に対応するコイルＬｓの温度を予め求めておき、温度と抵抗Ｒｔｈの抵抗値との関係から適宜設定することができる。

出力電流Ｉｏｕｔが短絡状態となったとき、コイルＬｓには通常の電流値より大きい電流値（短絡電流）が流れ、コイルＬｓの温度が上昇することから、抵抗Ｒｔｈが変化し、検出電圧Ｖｏｔが変化する。したがって、第８比較器３８は、短絡時の検出電圧Ｖｏｔと第５参照電圧Ｖｓ５とを比較して短絡状態を検出する。つまり、検出したい短絡状態では、第８比較器３８の出力は、第２参照電圧Ｖｓ２より低くなるように設定されており、第２比較器３２は、経路スイッチＳＷを開状態とする。

なお、抵抗Ｒｔｈの値および仕様、抵抗Ｒｐの値、第８比較器３８の仕様、第５参照電圧Ｖｓ５の値は、検出対象として予め設定した短絡電流の大きさ（検出レベル）に応じて設定しておく。第５参照電圧Ｖｓ５は、第２参照電圧Ｖｓ２と同様に設定することができる。つまり、第５参照電圧Ｖｓ５は、第１参照電圧Ｖｓ１と同様に制御回路２０ｃが内蔵するバンドギャップ回路を適用して生成することができる。

上述したとおり、本実施の形態に係る力率改善回路１は、交流ＡＣを整流して平滑化する整流平滑回路１０と、整流平滑回路１０の出力を定電圧化し電力伝送経路２０ｐを介して負荷Ｌｚへ電力を供給する定電圧回路２０とを備える。また、率改善回路１は、負荷Ｌｚの短絡状態を検出する短絡状態検出部３０と、電力伝送経路２０ｐに配置され電力伝送経路２０ｐを遮断する経路スイッチＳＷとを備えてあり、短絡状態検出部３０は、負荷Ｌｚの短絡状態を検出したときに経路スイッチＳＷを開状態とする。

したがって、本実施の形態に係る力率改善回路１は、短絡状態検出部３０が負荷Ｌｚの短絡状態を検出したとき、経路スイッチＳＷを開状態として電力伝送経路２０ｐを非破壊で遮断するので、電力伝送経路２０ｐに流れる短絡電流を遮断して電力伝送経路２０ｐに配置された電気部材が過電流により発熱（温度上昇）することを防止し、電気部材の損傷を防止することにより取り扱いの容易性および信頼性を向上させる。

＜実施の形態８＞
図８を参照して、本実施の形態に係る力率改善回路について説明する。なお、本実施の形態に係る力率改善回路は、実施の形態１に係る経路スイッチＳＷの配置を変更した変形例であり、基本的な構成は、実施の形態１と同様であるので符号を援用し、主に異なる事項について説明する。

図８は、本発明の実施の形態８に係る力率改善回路の回路構成を示す回路図である。

本実施の形態に係る力率改善回路１は、実施の形態１と同様に、整流平滑回路１０と、定電圧回路２０と、短絡状態検出部３０とを備える。

本実施の形態に係る経路スイッチＳＷは、定電圧回路２０に対して上流側に配置されている。したがって、力率改善回路１は、経路スイッチＳＷに低い電圧を印加することになるので、経路スイッチＳＷを低耐圧化することができる。

つまり、経路スイッチＳＷは、整流平滑回路１０の整流回路１１と平滑部として機能する第１平滑コンデンサＣ１との間に配置することができる。この構成により、第１平滑コンデンサＣ１での充放電を停止することができる。あるいは、経路スイッチＳＷは、電力伝送経路２０ｐに配置されたコイルＬｓの上流側に配置することができる。この構成により、コイルＬｓへの入力を遮断することができる。

上述したとおり、本実施の形態に係る力率改善回路１は、交流ＡＣを整流して平滑化する整流平滑回路１０と、整流平滑回路１０の出力を定電圧化し電力伝送経路２０ｐを介して負荷Ｌｚへ電力を供給する定電圧回路２０とを備える。また、率改善回路１は、負荷Ｌｚの短絡状態を検出する短絡状態検出部３０と、電力伝送経路２０ｐに配置され電力伝送経路２０ｐを遮断する経路スイッチＳＷとを備えてあり、短絡状態検出部３０は、負荷Ｌｚの短絡状態を検出したときに経路スイッチＳＷを開状態とする。

したがって、本実施の形態に係る力率改善回路１は、短絡状態検出部３０が負荷Ｌｚの短絡状態を検出したとき、経路スイッチＳＷを開状態として電力伝送経路２０ｐを非破壊で遮断するので、電力伝送経路２０ｐに流れる短絡電流を遮断して電力伝送経路２０ｐに配置された電気部材が過電流により発熱（温度上昇）することを防止し、電気部材の損傷を防止することにより取り扱いの容易性および信頼性を向上させる。

なお、本実施の形態は、他の実施の形態（実施の形態１ないし実施の形態７、後述する実施の形態１１）のいずれに対しても適用することが可能である。その他の構成、作用は実施の形態１ないし実施の形態７、実施の形態１１と同様であるので説明は省略する。

＜実施の形態９＞
図９を参照して、本実施の形態に係る力率改善回路について説明する。なお、本実施の形態に係る力率改善回路は、実施の形態１に係る力率改善回路１の経路スイッチＳＷとして適用したＭＯＳＦＥＴの代わりに同期整流用ＭＯＳＦＥＴを適用した実施の形態であり、基本的な構成は、実施の形態１と同様であるので符号を援用し、主に異なる事項について説明する。

実施の形態１ないし実施の形態８、後述する実施の形態１１は、経路スイッチＳＷとして一般的なＭＯＳＦＥＴを適用する。これに対し、本実施の形態および後述する実施の形態１０は、経路スイッチＳＷとして、同期整流用ＭＯＳＦＥＴを適用する点で実施の形態１などと異なる。また、同期整流用ＭＯＳＦＥＴを適用することから、出力ダイオードＤｉ（実施の形態１参照）が不要となり、同期整流用ＭＯＳＦＥＴは、スイッチング素子駆動回路によって駆動される。

図９は、本発明の実施の形態９に係る力率改善回路の回路構成を示す回路図である。

本実施の形態に係る力率改善回路１は、交流ＡＣを整流して平滑化する整流平滑回路１０と、整流平滑回路１０の出力を定電圧化し電力伝送経路２０ｐｓ（実施の形態１の電力伝送経路２０ｐに対応する。）を介して負荷Ｌｚへ電力を供給する同期整流型定電圧回路２０ｓ（実施の形態１の定電圧回路２０に対応する。）とを備える。また、力率改善回路１は、負荷Ｌｚの短絡状態を検出する短絡状態検出部３０と、電力伝送経路２０ｐｓに配置され電力伝送経路２０ｐｓを遮断する経路スイッチＳＷとを備えてあり、短絡状態検出部３０は、負荷Ｌｚ（出力端Ｔｏｕｔ）の短絡状態を検出したときに経路スイッチＳＷ（同期整流用ＭＯＳＦＥＴ２０ｆ）を開状態とする。

したがって、本実施の形態に係る力率改善回路１は、短絡状態検出部３０が負荷Ｌｚ（力率改善回路１の出力）の短絡状態を検出したとき、経路スイッチＳＷを開状態として電力伝送経路２０ｐｓを非破壊で遮断するので、整流平滑回路１０からコイルＬｓを含む電力伝送経路２０ｐｓに供給される短絡電流を遮断して電力伝送経路２０ｐｓに配置された電気部材（コイルＬｓなど）が過電流により発熱（温度上昇）することを防止し、電気部材の損傷を防止することにより取り扱いの容易性および信頼性を向上させる。

なお、経路スイッチＳＷ（同期整流用ＭＯＳＦＥＴ２０ｆ）は、コイルＬｓと出力端Ｔｏｕｔの間に配置される。したがって、電力伝送経路２０ｐｓは、コイルＬｓ、経路スイッチＳＷ（同期整流用ＭＯＳＦＥＴ２０ｆ）、および、相互間の配線を含む構成とされている。

本実施の形態に係る力率改善回路１では、定電圧回路は、電力伝送経路２０ｐｓに同期整流用ＭＯＳＦＥＴ２０ｆを配置した同期整流型定電圧回路２０ｓであり、同期整流用ＭＯＳＦＥＴ２０ｆは、経路スイッチＳＷを兼ねる構成としてある。

したがって、力率改善回路１は、定電圧回路の電力伝送経路２０ｐｓに同期整流用ＭＯＳＦＥＴ２０ｆを適用した同期整流型定電圧回路２０ｓを備えるので、低損失回路として機能させるときの短絡対策を容易に実現することができる。

同期整流型定電圧回路２０ｓは、電力伝送経路２０ｐｓおよび制御回路２０ｃｓを備える。電力伝送経路２０ｐｓは、経路上に経路スイッチＳＷとして同期整流用ＭＯＳＦＥＴ２０ｆを備える点が電力伝送経路２０ｐ（実施の形態１）とは異なる。したがって、上述したとおり、電力伝送経路２０ｐｓでは、電力伝送経路２０ｐで必要とした出力ダイオードＤｉが不要となっている。

定常状態では、同期整流用ＭＯＳＦＥＴ２０ｆは、スイッチング素子駆動回路２１ｓからの信号によって電力伝送経路２０ｐｓに対するオンオフ制御（開閉制御）を行うことで同期整流型定電圧回路２０ｓを機能させる。また、短絡時には、同期整流用ＭＯＳＦＥＴ２０ｆは、短絡状態検出部３０での検出結果を受けたスイッチング素子駆動回路２１ｓを介して制御される。

また、制御回路２０ｃｓは、制御回路２０ｃ（実施の形態１）のスイッチング素子駆動回路２１をスイッチング素子駆動回路２１ｓ（実施の形態１のスイッチング素子駆動回路２１に対応する。）に変更している点が制御回路２０ｃとは異なる。

スイッチング素子駆動回路２１ｓは、スイッチング制御素子Ｑ１、スイッチング制御素子Ｑ２のオンオフ制御を行う。つまり、スイッチング制御素子Ｑ１およびスイッチング制御素子Ｑ２は、スイッチング素子駆動回路２１ｓによって制御される。スイッチング素子駆動回路２１ｓの基本的な構成、動作は、スイッチング素子駆動回路２１と同様である。

また、スイッチング素子駆動回路２１ｓは、スイッチング制御素子Ｑ１およびスイッチング制御素子Ｑ２のスイッチングに限らず、同期整流用ＭＯＳＦＥＴ２０ｆに対する制御も実行する。つまり、スイッチング素子駆動回路２１ｓは、同期整流用ＭＯＳＦＥＴ２０ｆに対する制御を実行する点でスイッチング素子駆動回路２１と異なっている。

なお、本実施の形態に係る短絡状態検出部３０は、第９比較器３９と、第９比較器３９の一方の入力端へ入力される第６参照電圧Ｖｓ６とを備える。したがって、短絡状態検出部３０は、短絡時の出力電圧Ｖｏｕｔ（短絡電圧）と、短絡状態を検出する値として予め設定された第６参照電圧Ｖｓ６とを比較することによって短絡状態を検出する。

つまり、出力電圧Ｖｏｕｔが第６参照電圧Ｖｓ６より低い場合、第９比較器３９は、経路スイッチＳＷを開状態とする信号をスイッチング素子駆動回路２１ｓへ出力し、スイッチング素子駆動回路２１ｓは、経路スイッチＳＷを開状態とする。また、経路スイッチＳＷを開状態とするときの第９比較器３９の出力レベルは、スイッチング素子駆動回路２１ｓの仕様に合わせて適宜設定しておく。

なお、第６参照電圧Ｖｓ６は、第２参照電圧Ｖｓ２（実施の形態１）と同様に設定することができる。つまり、第６参照電圧Ｖｓ６は、第１参照電圧Ｖｓ１と同様に制御回路２０ｃｓが内蔵するバンドギャップ回路を適用して生成することができる。

上述したとおり、本実施の形態に係る力率改善回路１は、交流ＡＣを整流して平滑化する整流平滑回路１０と、整流平滑回路１０の出力を定電圧化し電力伝送経路２０ｐｓを介して負荷Ｌｚへ電力を供給する定電圧回路２０ｓとを備える。また、率改善回路１は、負荷Ｌｚの短絡状態を検出する短絡状態検出部３０と、電力伝送経路２０ｐｓに配置され電力伝送経路２０ｐｓを遮断する経路スイッチＳＷ（同期整流用ＭＯＳＦＥＴ２０ｆ）とを備えてあり、短絡状態検出部３０は、負荷Ｌｚの短絡状態を検出したときに経路スイッチＳＷを開状態とする。

したがって、本実施の形態に係る力率改善回路１は、短絡状態検出部３０が負荷Ｌｚの短絡状態を検出したとき、経路スイッチＳＷを開状態として電力伝送経路２０ｐｓを非破壊で遮断するので、電力伝送経路２０ｐｓに流れる短絡電流を遮断して電力伝送経路２０ｐｓに配置された電気部材が過電流により発熱（温度上昇）することを防止し、電気部材の損傷を防止することにより取り扱いの容易性および信頼性を向上させる。

＜実施の形態１０＞
図１０を参照して、本実施の形態に係る力率改善回路について説明する。なお、本実施の形態に係る力率改善回路は、実施の形態９に係る力率改善回路１の短絡状態検出部３０の変形例であり、基本的な構成は、実施の形態９と同様であるので符号を援用し、主に異なる事項について説明する。

図１０は、本発明の実施の形態１０に係る力率改善回路の回路構成を示す回路図である。

本実施の形態に係る力率改善回路１は、実施の形態９と同様に、整流平滑回路１０と、同期整流型定電圧回路２０ｓと、短絡状態検出部３０と、経路スイッチＳＷとを備える。

実施の形態９で示したとおり、力率改善回路１（同期整流型定電圧回路２０ｓ）では、電力伝送経路２０ｐｓは、コイルＬｓと直列に経路スイッチＳＷ（同期整流用ＭＯＳＦＥＴ２０ｆ）を備えている。また、本実施の形態では、短絡状態検出部３０は、同期整流用ＭＯＳＦＥＴ２０ｆ（経路スイッチＳＷ）の温度に基づいて短絡状態を検出する。力率改善回路１は、短絡電流による温度上昇が生じる同期整流用ＭＯＳＦＥＴ２０ｆの温度を検出するので、同期整流用ＭＯＳＦＥＴ２０ｆへの影響度合いに応じて短絡電流を遮断することが可能となる。

つまり、短絡状態では、出力電流Ｉｏｕｔは、通常の電流値より大きい電流値（短絡電流）となるので、同期整流用ＭＯＳＦＥＴ２０ｆは通常の温度より高い温度状態となる。したがって、高くなった温度を検出することによって短絡状態を検出することができるので、同期整流用ＭＯＳＦＥＴ２０ｆおよびコイルＬｓの損傷を防止して信頼性を確保することができる。

本実施の形態に係る短絡状態検出部３０は、実施の形態７で示した第２比較器３２、第２参照電圧Ｖｓ２、抵抗Ｒｔｈ、抵抗Ｒｐ、第８比較器３８、第５参照電圧Ｖｓ５、熱伝導路ＨＰと基本的には同様な構成を有する。つまり、第２比較器３２に代えて第９比較器３９（実施の形態９）、第２参照電圧Ｖｓ２に代えて第６参照電圧Ｖｓ６（実施の形態９）、第８比較器３８に代えて第１０比較器４０、第５参照電圧Ｖｓ５に代えて第７参照電圧Ｖｓ７を適用した点が異なるがいずれも同様に構成することができる。

抵抗Ｒｐと、サーミスタで構成された抵抗Ｒｔｈとは、直列接続されて電力伝送経路２０ｐｓと基準電位ＧＮＤとの間に配置されている。また、抵抗Ｒｔｈは、熱伝導路ＨＰを介して同期整流用ＭＯＳＦＥＴ２０ｆに接合されている。したがって、抵抗Ｒｔｈは、同期整流用ＭＯＳＦＥＴ２０ｆの温度に応じた抵抗値を示すので同期整流用ＭＯＳＦＥＴ２０ｆの温度を抵抗値として検出することができる。つまり、抵抗Ｒｔｈおよび抵抗Ｒｐは、温度検出回路として機能する。

抵抗Ｒｔｈと抵抗Ｒｐとの間の接続点に発生する検出電圧Ｖｏｔは、第１０比較器４０の一方の入力端に入力され、第１０比較器４０の他方の入力端には短絡状態を検出する値として予め設定された第７参照電圧Ｖｓ７が入力されている。

なお、第７参照電圧Ｖｓ７の値および第７参照電圧Ｖｓ７の比較対象となる検出電圧Ｖｏｔの値は、検出したい短絡電流に対応する同期整流用ＭＯＳＦＥＴ２０ｆの温度を予め求めておき、温度と抵抗Ｒｔｈの抵抗値との関係から適宜設定することができる。

出力電流Ｉｏｕｔが短絡状態となったとき、同期整流用ＭＯＳＦＥＴ２０ｆには通常の電流値より大きい電流値（短絡電流）が流れ、同期整流用ＭＯＳＦＥＴ２０ｆの温度が上昇することから、抵抗Ｒｔｈが変化し、検出電圧Ｖｏｔが変化する。したがって、第１０比較器４０は、短絡時の検出電圧Ｖｏｔと第７参照電圧Ｖｓ７とを比較して短絡状態を検出する。つまり、検出したい短絡状態では、第１０比較器４０の出力は、第６参照電圧Ｖｓ６より低くなるように設定されており、第９比較器３９は、経路スイッチＳＷを開状態とする。

本実施の形態に係る短絡状態検出部３０の機能は、実施の形態７（図７）に示した短絡状態検出部３０と同様である。なお、抵抗Ｒｔｈの値および仕様、抵抗Ｒｐの値、第１０比較器４０の仕様、第７参照電圧Ｖｓ７の値は、検出対象として予め設定した短絡電流の大きさ（検出レベル）に応じて設定しておく。

なお、第７参照電圧Ｖｓ７は、第２参照電圧Ｖｓ２（実施の形態１）と同様に設定することができる。つまり、第７参照電圧Ｖｓ７は、第１参照電圧Ｖｓ１と同様に制御回路２０ｃが内蔵するバンドギャップ回路を適用して生成することができる。

上述したとおり、本実施の形態に係る力率改善回路１は、交流ＡＣを整流して平滑化する整流平滑回路１０と、整流平滑回路１０の出力を定電圧化し電力伝送経路２０ｐｓを介して負荷Ｌｚへ電力を供給する定電圧回路２０ｓとを備える。また、率改善回路１は、負荷Ｌｚの短絡状態を検出する短絡状態検出部３０と、電力伝送経路２０ｐｓに配置され電力伝送経路２０ｐｓを遮断する経路スイッチＳＷ（同期整流用ＭＯＳＦＥＴ２０ｆ）とを備えてあり、短絡状態検出部３０は、負荷Ｌｚの短絡状態を検出したときに経路スイッチＳＷを開状態とする。

したがって、本実施の形態に係る力率改善回路１は、短絡状態検出部３０が負荷Ｌｚの短絡状態を検出したとき、経路スイッチＳＷを開状態として電力伝送経路２０ｐｓを非破壊で遮断するので、電力伝送経路２０ｐｓに流れる短絡電流を遮断して電力伝送経路２０ｐｓに配置された電気部材が過電流により発熱（温度上昇）することを防止し、電気部材の損傷を防止することにより取り扱いの容易性および信頼性を向上させる。

＜実施の形態１１＞
図１１を参照して、本実施の形態に係る力率改善回路について説明する。なお、本実施の形態に係る力率改善回路は、実施の形態１に係る力率改善回路１の短絡状態検出部３０の変形例であり、基本的な構成は、実施の形態１、さらには、サーミスタを適用して温度を測定する実施の形態７の場合と同様であるので符号を援用し、主に異なる事項について説明する。

図１１は、本発明の実施の形態１１に係る力率改善回路の回路構成を示す回路図である。

本実施の形態に係る力率改善回路１は、実施の形態１と同様に、整流平滑回路１０と、定電圧回路２０と、短絡状態検出部３０とを備える。

実施の形態１で示したとおり、力率改善回路１（定電圧回路２０）では、電力伝送経路２０ｐは、出力ダイオードＤｉを備えている。経路スイッチＳＷ（ＭＯＳＦＥＴ）は、電力伝送経路２０ｐに配置された出力ダイオードＤｉと電力伝送経路２０ｐの出力端Ｔｏｕｔとの間に配置されている。

また、本実施の形態では、短絡状態検出部３０は、出力ダイオードＤｉの温度に基づいて短絡状態を検出する。力率改善回路１は、短絡電流による温度上昇が生じる出力ダイオードＤｉの温度を検出するので、出力ダイオードＤｉへの影響度合いに応じて短絡電流を遮断することが可能となる。

つまり、短絡状態では、出力電流Ｉｏｕｔは、通常の電流値より大きい電流値（短絡電流）となるので、出力ダイオードＤｉは通常の温度より高い温度状態となる。したがって、高くなった温度を検出することによって短絡状態を検出することができるので、出力ダイオードＤｉの損傷を防止して信頼性を確保することができる。

本実施の形態に係る短絡状態検出部３０は、実施の形態７で示した第２比較器３２、第２参照電圧Ｖｓ２、抵抗Ｒｔｈ、抵抗Ｒｐ、第８比較器３８、第５参照電圧Ｖｓ５、熱伝導路ＨＰと基本的には同様な構成を有する。つまり、第８比較器３８に代えて第１１比較器４１、第５参照電圧Ｖｓ５に代えて第８参照電圧Ｖｓ８を適用した点が異なるがいずれも同様に構成することができる。

抵抗Ｒｐと、サーミスタで構成された抵抗Ｒｔｈとは、直列接続されて電力伝送経路２０ｐと基準電位ＧＮＤとの間に配置されている。また、抵抗Ｒｔｈは、熱伝導路ＨＰを介して出力ダイオードＤｉに接合されている。したがって、抵抗Ｒｔｈは、出力ダイオードＤｉの温度に応じた抵抗値を示すので出力ダイオードＤｉの温度を抵抗値として検出することができる。つまり、抵抗Ｒｔｈおよび抵抗Ｒｐは、温度検出回路として機能する。

抵抗Ｒｔｈと抵抗Ｒｐとの間の接続点に発生する検出電圧Ｖｏｔは、第１１比較器４１の一方の入力端に入力され、第１１比較器４１の他方の入力端には短絡状態を検出する値として予め設定された第８参照電圧Ｖｓ８が入力されている。

なお、第８参照電圧Ｖｓ８の値および第８参照電圧Ｖｓ８の比較対象となる検出電圧Ｖｏｔの値は、検出したい短絡電流に対応する出力ダイオードＤｉの温度を予め求めておき、温度と抵抗Ｒｔｈの抵抗値との関係から適宜設定することができる。

出力電流Ｉｏｕｔが短絡状態となったとき、出力ダイオードＤｉには通常の電流値より大きい電流値（短絡電流）が流れ、出力ダイオードＤｉの温度が上昇することから、抵抗Ｒｔｈが変化し、検出電圧Ｖｏｔが変化する。したがって、第１１比較器４１は、短絡時の検出電圧Ｖｏｔと第８参照電圧Ｖｓ８とを比較して短絡状態を検出する。つまり、検出したい短絡状態では、第１１比較器４１の出力は、第２参照電圧Ｖｓ２より低くなるように設定されており、第２比較器３２は、経路スイッチＳＷを開状態とする。

なお、抵抗Ｒｔｈの値および仕様、抵抗Ｒｐの値、第１１比較器４１の仕様、第８参照電圧Ｖｓ８の値は、検出対象として予め設定した短絡電流の大きさ（検出レベル）に応じて設定しておく。

なお、第８参照電圧Ｖｓ８は、第２参照電圧Ｖｓ２と同様に設定することができる。つまり、第８参照電圧Ｖｓ８は、第１参照電圧Ｖｓ１と同様に制御回路２０ｃが内蔵するバンドギャップ回路を適用して生成することができる。

上述したとおり、本実施の形態に係る力率改善回路１は、交流ＡＣを整流して平滑化する整流平滑回路１０と、整流平滑回路１０の出力を定電圧化し電力伝送経路２０ｐを介して負荷Ｌｚへ電力を供給する定電圧回路２０とを備える。また、率改善回路１は、負荷Ｌｚの短絡状態を検出する短絡状態検出部３０と、電力伝送経路２０ｐに配置され電力伝送経路２０ｐを遮断する経路スイッチＳＷとを備えてあり、短絡状態検出部３０は、負荷Ｌｚの短絡状態を検出したときに経路スイッチＳＷを開状態とする。

したがって、本実施の形態に係る力率改善回路１は、短絡状態検出部３０が負荷Ｌｚの短絡状態を検出したとき、経路スイッチＳＷを開状態として電力伝送経路２０ｐを非破壊で遮断するので、電力伝送経路２０ｐに流れる短絡電流を遮断して電力伝送経路２０ｐに配置された電気部材が過電流により発熱（温度上昇）することを防止し、電気部材の損傷を防止することにより取り扱いの容易性および信頼性を向上させる。

＜実施の形態１２＞
本発明の実施の形態に係る電子機器（例えば、液晶テレビジョン、ＬＥＤ照明機器、その他、交流を直流に変換する電源を内蔵する電子機器。不図示）について説明する。

本実施の形態に係る電子機器は、交流ＡＣを直流に変換する電源に力率改善回路を備える電子機器であって、力率改善回路は、実施の形態１ないし実施の形態１１のいずれかに係る力率改善回路１である。したがって、電子機器は、負荷の短絡に対して電源（電力伝送経路）を非破壊で容易に遮断できるので、発熱の生じない安全な電子機器となる。

１ 力率改善回路
１０ 整流平滑回路
１１ 整流回路
２０ 定電圧回路
２０ｃ 制御回路
２０ｃｓ 制御回路
２０ｆ 同期整流用ＭＯＳＦＥＴ
２０ｐ、２０ｐｓ 電力伝送経路
２０ｓ 同期整流型定電圧回路
２１ スイッチング素子駆動回路
２１ｓ スイッチング素子駆動回路
２２ 第１比較器
２３ 発振回路
２４ 加算増幅器
２５ 誤差増幅器
２６ ＰＷＭ比較器
３０ 短絡状態検出部
３２ 第２比較器
３３ 第３比較器
３４ 第４比較器
３５ 第５比較器
３６ 第６比較器
３７ 第７比較器
３８ 第８比較器
３９ 第９比較器
４０ 第１０比較器
４１ 第１１比較器
ＡＣ 交流
Ｃ１ 第１平滑コンデンサ
Ｃ２ 第２平滑コンデンサ
Ｄｉ 出力ダイオード
ＧＮＤ 基準電位
ＨＰ 熱伝導路
Ｉｉｎ 入力電流
Ｉｏｕｔ 出力電流
Ｉｑ 素子電流
Ｉｑ１ 素子電流
Ｌｓ コイル
Ｌｚ 負荷
Ｑ１ スイッチング制御素子
Ｑ２ スイッチング制御素子
Ｒｆ１、Ｒｆ２ 帰還抵抗
Ｒｐ 抵抗
Ｒｓ１、Ｒｓ２、Ｒｓ３、Ｒｓ４、Ｒｓ５ 抵抗
Ｒｔｈ 抵抗（サーミスタ）
ＳＷ 経路スイッチ
Ｔｉｎ 入力端
Ｔｑｄ ドレイン端
Ｔｏｕｔ 出力端
Ｖｆｂ 帰還電圧
Ｖｏｓ 検出電圧
Ｖｏｕｔ 出力電圧
Ｖｓ１ 第１参照電圧
Ｖｓ２ 第２参照電圧
Ｖｓ３ 第３参照電圧
Ｖｓ４ 第４参照電圧
Ｖｓ５ 第５参照電圧
Ｖｓ６ 第６参照電圧
Ｖｓ７ 第７参照電圧
Ｖｓ８ 第８参照電圧

Claims (13)

1. 交流を整流して平滑化する整流平滑回路と、前記整流平滑回路の出力を定電圧化し電力伝送経路を介して負荷へ電力を供給する定電圧回路とを備える力率改善回路であって、
   前記負荷の短絡状態を検出する短絡状態検出部と、
   前記電力伝送経路に配置され前記電力伝送経路を遮断する経路スイッチとを備えてあり、
   前記短絡状態検出部は、前記負荷の短絡状態を検出したときに前記経路スイッチを開状態とすること
   を特徴とする力率改善回路。
2. 請求項１に記載の力率改善回路であって、
   前記短絡状態検出部は、前記電力伝送経路を流れる出力電流に基づいて短絡状態を検出すること
   を特徴とする力率改善回路。
3. 請求項１に記載の力率改善回路であって、
   前記短絡状態検出部は、前記電力伝送経路の出力電圧に基づいて短絡状態を検出すること
   を特徴とする力率改善回路。
4. 請求項１に記載の力率改善回路であって、
   前記定電圧回路は、前記電力伝送経路の出力電圧から動作制御用の帰還電圧を生成する構成としてあり、
   前記短絡状態検出部は、前記帰還電圧に基づいて短絡状態を検出すること
   を特徴とする力率改善回路。
5. 請求項１に記載の力率改善回路であって、
   前記短絡状態検出部は、前記整流平滑回路から前記定電圧回路へ入力される入力電流に基づいて短絡状態を検出すること
   を特徴とする力率改善回路。
6. 請求項１に記載の力率改善回路であって、
   前記定電圧回路は、前記電力伝送経路に対するオンオフ制御を行うスイッチング制御素子を備えてあり、
   前記短絡状態検出部は、前記スイッチング制御素子に流れる素子電流に基づいて短絡状態を検出すること
   を特徴とする力率改善回路。
7. 請求項１に記載の力率改善回路であって、
   前記電力伝送経路は、コイルを備えてあり、
   前記短絡状態検出部は、前記コイルの温度に基づいて短絡状態を検出すること
   を特徴とする力率改善回路。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか一つに記載の力率改善回路であって、
   前記経路スイッチは、前記電力伝送経路に配置された出力ダイオードと前記電力伝送経路の出力端との間に配置されていること
   を特徴とする力率改善回路。
9. 請求項１から請求項７までのいずれか一つに記載の力率改善回路であって、
   前記経路スイッチは、前記定電圧回路に対して上流側に配置されていること
   を特徴とする力率改善回路。
10. 請求項１に記載の力率改善回路であって、
    前記定電圧回路は、前記電力伝送経路に同期整流用ＭＯＳＦＥＴを配置した同期整流型定電圧回路であり、
    同期整流用ＭＯＳＦＥＴは、前記経路スイッチを兼ねる構成としてあること
    を特徴とする力率改善回路。
11. 請求項１０に記載の力率改善回路であって、
    前記短絡状態検出部は、前記同期整流用ＭＯＳＦＥＴの温度に基づいて短絡状態を検出すること
    を特徴とする力率改善回路。
12. 請求項１に記載の力率改善回路であって、
    前記経路スイッチは、前記電力伝送経路に配置された出力ダイオードと前記電力伝送経路の出力端との間に配置されてあり、
    前記短絡状態検出部は、前記出力ダイオードの温度に基づいて短絡状態を検出すること
    を特徴とする力率改善回路。
13. 交流を直流に変換する電源に力率改善回路を備える電子機器であって、
    前記力率改善回路は、請求項１から請求項１２までのいずれか一つに記載の力率改善回路であること
    を特徴とする電子機器。

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