JP2013211960A - Power-supply device - Google Patents

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Mana Takao
茉那 高尾
Takuya Nishide
卓也 西出
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power-supply device capable of easily controlling the supply of power when the supply of AC power is interrupted.SOLUTION: A power-supply device includes: a first rectifier circuit section 11 rectifying an AC input from an AC input section 10 and outputting a DC voltage; a capacitor 12 storing the DC voltage; a converter section 15 having a voltage conversion function section 13 voltage-converting the DC voltage and an output limit function section 14; a second rectifier circuit section 17 receiving an output of the converter section 15 via a transformer 16; and an output section 20 supplying the output voltage from the second rectifier circuit section 17 to loads 18 and 19. The power-supply device causes the output limit function section 14 to perform when receiving an excessive power request from the loads 18 and 19 and detecting the interruption of the AC input.

Description

本発明は各種電子機器に使用される電源装置に関するものである。   The present invention relates to a power supply device used for various electronic devices.

以下、従来の電源装置について図面を用いて説明する。図8は従来の電源装置の構成を示す回路ブロック図であり、交流電源1に接続した第1整流回路2と、この第1整流回路2に接続したコンバータ3と、コンバータ3の出力をトランス4を介して入力させる第2整流回路5と、この第2整流回路5から電力を供給する複数の負荷6、7を有するものであった。   Hereinafter, a conventional power supply device will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a circuit block diagram showing the configuration of a conventional power supply apparatus. The first rectifier circuit 2 connected to the AC power source 1, the converter 3 connected to the first rectifier circuit 2, and the output of the converter 3 are connected to the transformer 4. And a plurality of loads 6 and 7 for supplying electric power from the second rectifier circuit 5.

そして、第1整流回路2とコンバータ3との間にキャパシタ8を接続し、交流電源1が何らかの原因によって電力の供給が突然に遮断されてしまった場合などには、キャパシタ8に蓄えられていた電荷を放出することによって、暫くの間は負荷6、7へ電力を供給したうえで電源装置全体を停止させるものであった。   When the capacitor 8 is connected between the first rectifier circuit 2 and the converter 3 and the AC power supply 1 is suddenly cut off for some reason, the capacitor 8 is stored in the capacitor 8. By discharging the electric charge, power is supplied to the loads 6 and 7 for a while and then the entire power supply device is stopped.

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては例えば特許文献1が知られている。   For example, Patent Document 1 is known as prior art document information relating to the invention of this application.

特開2007−60822号公報JP 2007-60822 A

しかしながら従来の電源装置では、交流電源1からの電力の供給が遮断された際に、負荷6、7へ電力を供給しつつ動作を停止しようとする場合、この電力を供給する時間を制御する必要があり、その時間設定に応じてキャパシタ8の容量を設計時に個別に変更することが要求される課題を有するものであった。そしてまた、特に電力の供給を長くしようとした場合はキャパシタ8の容量を大きくする必要があり、これに伴い電源装置の容積の増加や、キャパシタ8に関する大きなコスト増が生じるという課題を有するものであった。   However, in the conventional power supply device, when the supply of power from the AC power supply 1 is interrupted, when it is attempted to stop the operation while supplying power to the loads 6 and 7, it is necessary to control the time for supplying this power. There is a problem that it is required to individually change the capacitance of the capacitor 8 at the time of design according to the time setting. In addition, particularly when an attempt is made to extend the supply of electric power, it is necessary to increase the capacity of the capacitor 8, and accordingly, there is a problem that an increase in the volume of the power supply device and a large increase in cost related to the capacitor 8 occur. there were.

そこで本発明は、遮断対応時の電力供給を容易に制御可能な電源装置を提供することを目的とするものである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a power supply device that can easily control power supply during interruption.

そして、この目的を達成するために本発明の電源装置は、交流入力部と、この交流入力部からの交流入力を整流して直流電圧を出力させる第1整流回路部と、前記直流電圧を蓄電するキャパシタと、前記直流電圧を電圧変換させる電圧変換機能部と出力制限機能部とを有するコンバータ部と、このコンバータ部の出力をトランスを介して入力する第2整流回路部と、この第2整流回路部からの出力電圧を負荷へ供給させる出力部とを備え、前記出力制限機能を、前記負荷からの過大な電力要求を受けた際および、交流入力の遮断を検知した際に動作させることを特徴としたものである。   In order to achieve this object, the power supply apparatus of the present invention includes an AC input unit, a first rectifier circuit unit that rectifies an AC input from the AC input unit and outputs a DC voltage, and stores the DC voltage. A capacitor having a voltage converting function, a voltage converting function part for converting the DC voltage, and an output limiting function part, a second rectifier circuit part for inputting the output of the converter part via a transformer, and the second rectification An output unit for supplying an output voltage from the circuit unit to a load, and operating the output limiting function when receiving an excessive power request from the load and detecting an AC input interruption. It is a feature.

本発明によれば、遮断対応時の電力供給における電圧値やその継続期間を容易に制御可能とし、同時に蓄電のためのキャパシタの小容量化に伴いコストおよび電源装置の容積の抑制を可能とするものである。   According to the present invention, it is possible to easily control the voltage value and the duration of the power supply at the time of handling the interruption, and at the same time, it is possible to reduce the cost and the volume of the power supply device as the capacity of the capacitor for power storage is reduced. Is.

本発明の電源装置の回路ブロック図Circuit block diagram of the power supply device of the present invention 本発明の電源回路の第1の電圧出力波形図First voltage output waveform diagram of power supply circuit of the present invention 本発明の電源回路の第2の電圧出力波形図Second voltage output waveform diagram of the power supply circuit of the present invention 本発明の電源回路の第3の電圧出力波形図Third voltage output waveform diagram of the power supply circuit of the present invention 本発明の電源回路の第1の回路図First circuit diagram of the power supply circuit of the present invention 本発明の電源回路の第4の電圧出力波形図Fourth voltage output waveform diagram of the power supply circuit of the present invention 本発明の電源回路の第2の回路図Second circuit diagram of the power supply circuit of the present invention 従来の電源装置の回路ブロック図Circuit block diagram of conventional power supply

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施の形態)
図1は本発明の実施の形態における電源装置の構成を示す回路ブロック図である。電源装置は、一次側の回路として交流電源9を接続した交流入力部10と、交流入力部10からの交流入力を整流して直流電圧を出力させる第1整流回路部11と、第1整流回路部11からの直流電圧を蓄電する蓄電キャパシタ12と、第1整流回路部11からの直流電圧を電圧変換させる機能の電圧変換機能部13と出力を限度以下に制限させる機能の出力制限機能部14とを有するコンバータ部15と、コンバータ部15の出力側に接続されたトランス16の一次巻線16aを備えている。
(Embodiment)
FIG. 1 is a circuit block diagram showing a configuration of a power supply device according to an embodiment of the present invention. The power supply apparatus includes an AC input unit 10 connected to an AC power source 9 as a primary circuit, a first rectifier circuit unit 11 that rectifies an AC input from the AC input unit 10 and outputs a DC voltage, and a first rectifier circuit. The storage capacitor 12 for storing the DC voltage from the unit 11, the voltage conversion function unit 13 for converting the DC voltage from the first rectifier circuit unit 11, and the output limiting function unit 14 for limiting the output below the limit. And a primary winding 16 a of a transformer 16 connected to the output side of the converter unit 15.

また、二次側の回路としてはトランス16の二次巻線16bからの入力を受ける第2整流回路部17と、第2整流回路部17からの出力電圧を負荷18、19へ供給させる出力部20とを備えている。   The secondary circuit includes a second rectifier circuit unit 17 that receives an input from the secondary winding 16b of the transformer 16, and an output unit that supplies the output voltage from the second rectifier circuit unit 17 to the loads 18 and 19. 20.

そして、負荷18、19からの過大な電力要求を受けた際および、交流電源9からの交流電力供給が遮断されたことを検知した際に出力制限機能部14を動作させることとしている。この出力制限機能部14は上記のようにコンバータ部15からの出力を限度以下に制限させる機能を有するものであり、コンバータ部15におけるスイッチングによる電圧変換時の図2に示す出力波形にて、上限値(Vlim)を設けるものである。   The output limiting function unit 14 is operated when an excessive power request from the loads 18 and 19 is received and when it is detected that the AC power supply from the AC power supply 9 is cut off. The output limiting function unit 14 has a function of limiting the output from the converter unit 15 to a limit or less as described above, and the output waveform shown in FIG. A value (Vlim) is provided.

図1に示すコンバータ部15の動作としては負荷18、19で必要とされる電圧を維持するために出力部20における電圧および電流を常にモニターしつつ、スイッチング動作を行っている。ここで例えば、負荷18、19あるいは何れか一方が非常に大きなもの、すなわち大きな電流の供給を必要とするものである場合、スイッチングによる電力供給の時間(一つあたりの波形の幅)を長くし、大きな電力への対応が可能なようにコンバータ部15が動作しようとするものの、この時間が長くなり過ぎ、図2に示す波形の極大部が所定の値を超越すると安定した電力供給の継続が不可能となる恐れが生じることとなる。そこで、出力を制御させる機能として出力波形に上限値(Vlim)を設け、その値以上の電圧を出力させなくするものである。   The operation of the converter unit 15 shown in FIG. 1 performs a switching operation while constantly monitoring the voltage and current in the output unit 20 in order to maintain the voltage required by the loads 18 and 19. Here, for example, when the load 18, 19 or any one of them is very large, that is, requires a large current supply, the power supply time by switching (the width of the waveform per one) is lengthened. Although the converter unit 15 tries to operate so as to be able to cope with a large amount of power, this time becomes too long, and if the maximum portion of the waveform shown in FIG. 2 exceeds a predetermined value, stable power supply is continued. There will be a fear that it will be impossible. Therefore, as a function for controlling the output, an upper limit value (Vlim) is provided in the output waveform, and a voltage higher than that value is not output.

ここでは、以上の動作、機能に加えて図1に示す交流電源9が電源装置から遮断された場合においても出力を制限させるよう動作させるものである。交流電源9が電源装置から遮断された際には、その瞬間に出力部20への電力の供給が停止されるものではなく、ある所定の期間については、電力の供給が蓄電キャパシタ12に蓄積された電荷によって継続されることとなる。これは例えば、負荷18を大きな負荷とし、負荷19を電圧変換機能として動作させ、ここから小電力の負荷であるマイクロコンピュータ21へ電力を供給する場合などは、小さな電力によってマイクロコンピュータ21については動作を継続させやすく、この電力供給が可能な期間に電源装置および他の機器での様々な設定や動作の状態を記憶させることや安全な電源停止、あるいは交流電源9が遮断されてしまったことを表示させるなどの動作が可能となるものである。   Here, in addition to the above operations and functions, the operation is performed so as to limit the output even when the AC power supply 9 shown in FIG. 1 is cut off from the power supply device. When the AC power supply 9 is cut off from the power supply device, the supply of power to the output unit 20 is not stopped at that moment, and the supply of power is accumulated in the storage capacitor 12 for a certain predetermined period. It will be continued by the charged charge. For example, when the load 18 is a large load, the load 19 is operated as a voltage conversion function, and power is supplied from here to the microcomputer 21 which is a small power load, the microcomputer 21 operates with a small power. It is easy to continue the operation, and it is possible to memorize various settings and operation states in the power supply device and other devices during the period in which this power supply is possible, to stop the power supply safely, or that the AC power supply 9 has been cut off. An operation such as display is possible.

そして、交流電源9が遮断されたときの出力制限の動作としては、所定の期間に供給するための電力を電荷として蓄えている蓄電キャパシタ12は、第1整流回路部11からの電力の供給が途絶えると、その瞬間にコンバータ部15へ電荷を放出することとなる。この電荷を放出することによってコンバータ部15からの出力は最終的に出力部20を経て図3に示すように平滑されたうえで波形を出力することとなるが、ここで遮断上限値(Vslim)を上限値(Vlim)よりも低い電圧値とし、限られた電荷によって少しでも長い期間の電力供給を行うことが可能な設定とする。   And as the operation | movement of an output limitation when the alternating current power supply 9 is interrupted | blocked, as for the electrical storage capacitor 12 which has stored the electric power for supplying for a predetermined period as an electric charge, supply of the electric power from the 1st rectifier circuit part 11 is carried out. When it stops, the electric charge is discharged to the converter unit 15 at that moment. By discharging this electric charge, the output from the converter unit 15 is finally smoothed through the output unit 20 as shown in FIG. 3, and then a waveform is output. Here, the cutoff upper limit value (Vslim) Is set to a voltage value lower than the upper limit value (Vlim) so that power can be supplied for a long period of time with a limited charge.

これによって、図1の交流電源9が遮断された後の、コンバータ部15で遮断上限値を適用した際の出力部20における電圧Vsは図4に示すように、破線で表示している通常のままでの出力電圧に比較して低い電圧ではあるものの長い期間にわたって出力を維持することができる。そしてここでは、負荷19やマイクロコンピュータ21が動作可能な電圧(Vload)を出力部20出力が維持する時間である図4に示すt1を破線におけるt2よりも長くするように、図3に示す遮断上限値(Vslim)を設定すればよい。   Thus, the voltage Vs at the output unit 20 when the cutoff upper limit value is applied by the converter unit 15 after the AC power source 9 of FIG. 1 is shut down is the normal voltage indicated by a broken line as shown in FIG. Although the voltage is lower than the output voltage as it is, the output can be maintained for a long period. Here, the interruption shown in FIG. 3 is performed so that t1 shown in FIG. 4 which is the time for the output 20 to maintain the voltage (Vload) at which the load 19 and the microcomputer 21 can operate is longer than t2 in the broken line. An upper limit value (Vslim) may be set.

以上の構成および動作により、蓄電キャパシタ12を小さな一定の容量のものを適用しても、コンバータ部15における遮断上限値を負荷19やマイクロコンピュータ21が動作可能な電圧を出力として維持する設定とすることで、遮断対応時の電力供給を長い期間として容易に制御し、変化させることができる。   With the above configuration and operation, even when the storage capacitor 12 having a small and constant capacity is applied, the cutoff upper limit value in the converter unit 15 is set to maintain the voltage at which the load 19 and the microcomputer 21 can operate as an output. Thus, it is possible to easily control and change the power supply at the time of interruption corresponding to a long period.

そして同時に、蓄電キャパシタ12を大容量とする必要もないため、蓄電キャパシタ12にかかわるコスト増もなく、電源装置の容積を抑制することを可能とするものでもある。   At the same time, since it is not necessary to increase the capacity of the storage capacitor 12, the cost associated with the storage capacitor 12 is not increased, and the volume of the power supply device can be suppressed.

また、図1に示すように交流電源9の遮断を検知させる手段としては遮断検知部22を交流入力部10に接続して設け、交流電力が遮断した際に遮断検知部22から出力制限機能を有する出力制限機能部14へ信号を送信させることが望ましい。これは、先にも述べたように遮断対応時の電力供給は蓄電キャパシタ12の限られた電荷によって行うことから、そう長い期間において可能なものではないことから、交流電源9が遮断した際は少しでも速く出力制限機能部14へ信号を送信し、この信号によって上限値(Vlim)から遮断上限値(Vslim)への切り替えを行うことで、電力供給の一層の長期間化を可能とするものである。   Further, as shown in FIG. 1, as a means for detecting the interruption of the AC power supply 9, the interruption detection unit 22 is provided connected to the AC input unit 10, and an output limiting function is provided from the interruption detection unit 22 when the AC power is interrupted. It is desirable to transmit a signal to the output limiting function unit 14 having the signal. This is because, as described above, the power supply at the time of interruption is performed by the limited charge of the storage capacitor 12 and is not possible in such a long period. Therefore, when the AC power supply 9 is cut off, By transmitting a signal to the output limiting function unit 14 as quickly as possible and switching from the upper limit value (Vlim) to the cutoff upper limit value (Vslim) by this signal, it is possible to further extend the power supply. It is.

ここで、遮断検知部22から出力制限機能部14へ信号を送ることによって上限値(Vlim)と遮断上限値(Vslim)との切り替えを行う手段としては図5の第1の回路図に示すように、電圧変換機能部13を動作させるにあたっての出力制限機能部14の切り替えを行うことによって対応すればよい。   Here, as a means for switching between the upper limit value (Vlim) and the cutoff upper limit value (Vslim) by sending a signal from the interruption detection unit 22 to the output restriction function unit 14, as shown in the first circuit diagram of FIG. This may be dealt with by switching the output limiting function unit 14 when operating the voltage conversion function unit 13.

図1に示すように電圧変換機能部13は、常時において一定範囲内で変動する可能性のある第1整流回路部11の出力電圧、つまり交流電源9の電圧に対して、図5に示す電圧変換機能部13からの出力を安定させるためスイッチング素子23のスイッチングにより得た出力電圧を帰還させ、この電圧に基づいてPWM発振器24を制御させている。   As shown in FIG. 1, the voltage conversion function unit 13 has the voltage shown in FIG. 5 with respect to the output voltage of the first rectifier circuit unit 11 that may vary within a certain range at all times, that is, the voltage of the AC power supply 9. In order to stabilize the output from the conversion function unit 13, an output voltage obtained by switching of the switching element 23 is fed back, and the PWM oscillator 24 is controlled based on this voltage.

ここでは先にも述べたように、電力供給の安定化のために所定の電圧値を超越させないようにPWM発振器24を動作させる必要もあり、そのために差動増幅器25において基準電圧Eと帰還電圧Vfとの比較を行い、帰還電圧Vfが限度のVflimを超越するとPWM発振器24によってスイッチング素子23のスイッチング時間を制限させている。   Here, as described above, it is also necessary to operate the PWM oscillator 24 so as not to exceed a predetermined voltage value in order to stabilize the power supply. For this reason, the reference voltage E and the feedback voltage in the differential amplifier 25 are required. When the feedback voltage Vf exceeds the limit Vflim, the switching time of the switching element 23 is limited by the PWM oscillator 24.

そして、ここではスイッチング素子23の出力側と接地電極26との間に設けた電流検出のための直列接続の抵抗R1、R2、R3の接続状態に応じて、PWM発振器24によってスイッチング素子23のスイッチング時間を制限させることとしている。そこで、その動作のためにスイッチング素子23の出力側と抵抗R1と抵抗R2との接続点から得る電流検出電圧に相当する帰還電圧Vfに対応する、上限値(Vlim)あるいは遮断上限値(Vslim)を設定するものである。   Here, the switching of the switching element 23 is performed by the PWM oscillator 24 according to the connection state of the series-connected resistors R1, R2, and R3 for current detection provided between the output side of the switching element 23 and the ground electrode 26. We are going to limit the time. Therefore, an upper limit value (Vlim) or a cutoff upper limit value (Vslim) corresponding to the feedback voltage Vf corresponding to the current detection voltage obtained from the connection point between the output side of the switching element 23 and the resistors R1 and R2 for the operation. Is set.

具体的に、電源装置が通常状態で動作している場合には図1に示す遮断検知部22から図5に示す第1分圧スイッチ27を閉じるように指示が行われ、スイッチング素子23からの電流検出電圧の上限値が
Vlim(上限値)=Vflim×(R1+R2)/R2
として決定されることとなる。この一方で、電源装置から図1に示す交流電源9が遮断された場合には遮断検知部22から図5に示す第1分圧スイッチ27を開放するように指示が行われ、スイッチング素子23からの電流検出電圧の(遮断)上限値が
Vslim(遮断上限値)=Vflim×(R1+R2+R3)/(R2+R3)
として決定されることとなる。ここでR1、R2、R3は全て抵抗値で正の値であることから、先にも述べたように、
Vlim(上限値)>Vslim(遮断上限値)
として決定されることともなる。
Specifically, when the power supply device is operating in a normal state, an instruction to close the first voltage dividing switch 27 shown in FIG. 5 is issued from the shutoff detection unit 22 shown in FIG. The upper limit value of the current detection voltage is Vlim (upper limit value) = Vflim × (R1 + R2) / R2.
Will be determined. On the other hand, when the AC power supply 9 shown in FIG. 1 is shut off from the power supply device, the shutoff detection unit 22 instructs to open the first voltage dividing switch 27 shown in FIG. (Shut-off) upper limit value of current detection voltage is Vslim (shut-off upper limit value) = Vflim × (R1 + R2 + R3) / (R2 + R3)
Will be determined. Here, since R1, R2, and R3 are all positive in resistance value, as described above,
Vlim (upper limit value)> Vslim (cutoff upper limit value)
It will also be determined.

つまり、スイッチング素子23からの電流検出電圧に対する判断水準を変更するために、差動増幅器25に入力させて判断させる基準である帰還電圧Vfの閾値Vflimをもとに、上限値(Vlim)あるいは遮断上限値(Vslim)を決定するものである。そこで、図1に示す交流電源9が遮断した際は遮断検知部22から出力制限機能部14へ信号を送信するものであり、この信号によって図3に示す上限値(Vlim)から遮断上限値(Vslim)への切り替えを行ったうえで出力上限電圧を低下させることとなる。そして、これに応じて図5に示すPWM発振器24がスイッチング素子23のスイッチング時間を制限させることとなり、単位時間当たりの電力供給を抑制して電力供給の一層の長期間化を可能とするものである。   That is, in order to change the determination level for the current detection voltage from the switching element 23, the upper limit value (Vlim) or the cutoff is based on the threshold value Vflim of the feedback voltage Vf that is a reference to be input to the differential amplifier 25 and determined. The upper limit value (Vslim) is determined. Therefore, when the AC power supply 9 shown in FIG. 1 is shut off, a signal is transmitted from the shut-off detection unit 22 to the output limiting function unit 14, and this signal causes the upper limit value (Vlim) shown in FIG. The output upper limit voltage is lowered after switching to Vslim). In response to this, the PWM oscillator 24 shown in FIG. 5 limits the switching time of the switching element 23, thereby suppressing the power supply per unit time and further extending the power supply. is there.

また、第1分圧スイッチ27は一方を接地電極26側として接続しているため、第1分圧スイッチ27の切り替え時の分電圧は第1分圧スイッチ27のON/OFF何れの場合であっても電位が安定するため、上限値(Vlim)および遮断上限値(Vslim)を厳密に規定することができ、電力供給の期間もまた精密に設定できるものである。   Further, since one side of the first voltage dividing switch 27 is connected as the ground electrode 26 side, the divided voltage when the first voltage dividing switch 27 is switched is the case where the first voltage dividing switch 27 is ON / OFF. However, since the potential is stable, the upper limit value (Vlim) and the cutoff upper limit value (Vslim) can be strictly defined, and the power supply period can also be set precisely.

ここまでの実施の形態では、図1に示す出力制限機能部14における出力の上限値(Vlim)を遮断上限値(Vslim)へと切り替えることでの交流電源9の遮断時の対応について説明したが、ここでは上限値(Vlim)を切り替えることなくそのままとして、交流電源9の遮断時に図6に示す電圧出力波形の波高値を見かけのうえで高くさせることによって図1に示す交流電源9の遮断時の実際の出力電圧を低下させる方法について説明する。   In the embodiments described so far, the correspondence when the AC power supply 9 is shut off by switching the upper limit value (Vlim) of the output in the output limiting function unit 14 shown in FIG. 1 to the cutoff upper limit value (Vslim) has been described. Here, when the AC power supply 9 shown in FIG. 1 is cut off, the upper limit value (Vlim) is not changed, and the peak value of the voltage output waveform shown in FIG. A method for reducing the actual output voltage will be described.

図1に示すように電圧変換機能部13は、常時において一定範囲内で変動する可能性のある第1整流回路部11の出力電圧、つまり交流電源9の出力電圧に対して、図7に示す電圧変換機能部13からの出力の安定が保たれるためにスイッチング素子23の発振状態を、スイッチング素子23の発振により得た電圧を帰還させ、この電圧に基づいてPWM発振器24で制御させている。   As shown in FIG. 1, the voltage conversion function unit 13 is shown in FIG. 7 for the output voltage of the first rectifier circuit unit 11 that may vary within a certain range at all times, that is, the output voltage of the AC power supply 9. In order to maintain the stability of the output from the voltage conversion function unit 13, the oscillation state of the switching element 23 is fed back to the voltage obtained by the oscillation of the switching element 23 and controlled by the PWM oscillator 24 based on this voltage. .

ここでは先の場合と同様に、電力供給の安定化のために所定の電圧値を超越させないようにPWM発振器24を動作させる必要もあり、そのために差動増幅器25において基準電圧Eと帰還電圧Vfとの比較を行い、帰還電圧Vfが限度のVflimを超越するとPWM発振器24によってスイッチング素子23の発振を制限させている。   Here, as in the previous case, it is necessary to operate the PWM oscillator 24 so as not to exceed a predetermined voltage value in order to stabilize the power supply. For this purpose, the differential amplifier 25 uses the reference voltage E and the feedback voltage Vf. When the feedback voltage Vf exceeds the limit Vflim, the PWM oscillator 24 limits the oscillation of the switching element 23.

そしてここでは、第1整流回路部11の出力端と接地電極26との間に設けた直列接続の抵抗R11、R12、R13の接続状態に応じて、PWM発振器24によってスイッチング素子23の発振を制限させるものである。そのために、スイッチング素子23の出力側と抵抗R12と抵抗R13との接続点から得る、つまり抵抗R13の電位として得ることとなる帰還電圧Vfの絶対値を切り替えるものである。   Here, the oscillation of the switching element 23 is limited by the PWM oscillator 24 in accordance with the connection state of the series-connected resistors R11, R12, and R13 provided between the output terminal of the first rectifier circuit unit 11 and the ground electrode 26. It is something to be made. Therefore, the absolute value of the feedback voltage Vf obtained from the connection point between the output side of the switching element 23 and the resistors R12 and R13, that is, the potential of the resistor R13, is switched.

具体的に、電源装置が通常状態で動作している場合には図1に示す遮断検知部22から図7に示す第2分圧スイッチ28を開放するように指示が行われ、スイッチング素子23からの電流検出のための出力電圧から上記の接続点に加えられる電圧をVs、第1整流回路部11の出力端の電圧をVrとすると帰還電圧Vfは
Vf=Vs+Vr×R13/(R11+R12+R13)
として与えられる。
Specifically, when the power supply device is operating in a normal state, an instruction is issued from the shut-off detection unit 22 shown in FIG. 1 to open the second voltage dividing switch 28 shown in FIG. The feedback voltage Vf is Vf = Vs + Vr × R13 / (R11 + R12 + R13) where Vs is the voltage applied to the above-mentioned connection point from the output voltage for current detection and Vr is the voltage at the output terminal of the first rectifier circuit unit 11.
As given.

この一方で、電源装置から図1に示す交流電源9が遮断された場合には遮断検知部22から図7に示す第2分圧スイッチ28を閉じるように指示が行われ、このとき帰還電圧Vfは
Vf=Vs+Vr×R13/(R11+R13)
として与えられることとなる。ここでR1、R2、R3は全て抵抗値で正の値であることから、図1に示す交流電源9が遮断された場合は通常状態の場合よりも図7におけるVfが大きな値となる。
On the other hand, when the AC power source 9 shown in FIG. 1 is cut off from the power supply device, the cutoff detection unit 22 instructs to close the second voltage dividing switch 28 shown in FIG. 7, and at this time, the feedback voltage Vf Vf = Vs + Vr × R13 / (R11 + R13)
Will be given as. Here, since R1, R2, and R3 are all positive resistance values, when the AC power source 9 shown in FIG. 1 is shut off, Vf in FIG. 7 is larger than that in the normal state.

つまり、電源装置が通常状態で動作している場合には帰還電圧Vfが限度のVflimよりも低い値であっても、図1に示す交流電源9が遮断された場合には図6に示すように帰還電圧Vfに対して直接的に所定のバイアス電圧を付加するものである。これにより帰還電圧Vfが限度のVflimを超越する過大な値となり、図7に示すPWM発振器24がスイッチング素子23のスイッチング時間を制限させることとなる。その結果として単位時間当たりの電力供給を抑制して電力供給の一層の長期間化を可能とするものである。   In other words, when the power supply device is operating in a normal state, even when the feedback voltage Vf is lower than the limit Vflim, the AC power supply 9 shown in FIG. A predetermined bias voltage is directly added to the feedback voltage Vf. As a result, the feedback voltage Vf becomes an excessive value exceeding the limit Vflim, and the PWM oscillator 24 shown in FIG. 7 limits the switching time of the switching element 23. As a result, the power supply per unit time is suppressed, and the power supply can be further prolonged.

また、図1に示す交流電源9が電源装置から遮断され、その後再度交流電源9が復帰して交流入力部10に交流電力が印加された際には、即座に図7に示す遮断検知部22から正常動作としての信号である、第2分圧スイッチ28の開放を指示する信号を発するのではなく、遮断検知部22から第2分圧スイッチ28の開放の指示を所定の時間を設けて遅らせることが望ましい。これにより、スイッチング素子23のスイッチング時間を制限させることができ、短期間の間に遮断検知部22が遮断や接続を連続して検知した場合であっても、スイッチング素子23への負荷を軽減して電源装置全体として安定的な動作を維持することができる。   Further, when the AC power source 9 shown in FIG. 1 is cut off from the power supply device, and then the AC power source 9 is restored again and AC power is applied to the AC input unit 10, the cutoff detection unit 22 shown in FIG. Instead of issuing a signal for instructing the opening of the second voltage dividing switch 28, which is a signal as a normal operation, delays the instruction for opening the second voltage dividing switch 28 from the shut-off detection unit 22 by providing a predetermined time. It is desirable. As a result, the switching time of the switching element 23 can be limited, and even when the interruption detection unit 22 continuously detects interruption or connection in a short period of time, the load on the switching element 23 is reduced. Thus, stable operation can be maintained as a whole power supply device.

以上の実施の形態では図1に示すように、コンバータ部15はトランス16の一次巻線16aを用いることで電圧変換の機能を有しているが、一例としてトランス16を用いているものの、一次巻線16aをチョークコイルとして適用しても構わない。つまり、図5あるいは図7におけるスイッチング素子23と一次巻線16aとの接続点から出力端子(図示せず)を、出力端子(図示せず)へ直列に接続した整流機能ダイオード(図示せず)や出力端子(図示せず)へ並列に接続した平滑機能キャパシタ(図示せず)を設けたうえで引き出し、一次巻線16aをチョークコイル(図示せず)に置き換えることにより電源装置として動作させても構わないものである。   In the above embodiment, as shown in FIG. 1, the converter unit 15 has a voltage conversion function by using the primary winding 16 a of the transformer 16, but although the transformer 16 is used as an example, The winding 16a may be applied as a choke coil. That is, a rectifying function diode (not shown) in which an output terminal (not shown) is connected in series to an output terminal (not shown) from a connection point between the switching element 23 and the primary winding 16a in FIG. And a smoothing function capacitor (not shown) connected in parallel to the output terminal (not shown), which is led out and replaced as a power supply device by replacing the primary winding 16a with a choke coil (not shown). It does not matter.

本発明の電源装置は、交流電源遮断時における電力供給の継続についての制御を容易とする効果を有し、各種電子機器において有用である。   The power supply device of the present invention has an effect of facilitating control of continuation of power supply when the AC power supply is shut off, and is useful in various electronic devices.

9 交流電源
10 交流入力部
11 第1整流回路部
12 蓄電キャパシタ
13 電圧変換機能部
14 出力制限機能部
15 コンバータ部
16 トランス
16a 一次巻線
16b 二次巻線
17 第2整流回路部
18、19 負荷
20 出力部
21 マイクロコンピュータ
22 遮断検知部
23 スイッチング素子
24 PWM発振器
25 差動増幅器
26 接地電極
27 第1分圧スイッチ
28 第2分圧スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 AC power supply 10 AC input part 11 1st rectifier circuit part 12 Storage capacitor 13 Voltage conversion function part 14 Output restriction function part 15 Converter part 16 Transformer 16a Primary winding 16b Secondary winding 17 2nd rectifier circuit part 18, 19 Load DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Output part 21 Microcomputer 22 Blocking detection part 23 Switching element 24 PWM oscillator 25 Differential amplifier 26 Ground electrode 27 1st voltage dividing switch 28 2nd voltage dividing switch

Claims (4)

交流入力部と、
この交流入力部からの交流入力を整流して直流電圧を出力させる第1整流回路部と、
前記直流電圧を蓄電するキャパシタと、
前記直流電圧を電圧変換させる電圧変換機能部と出力制限機能部とを有するコンバータ部と、
このコンバータ部の出力をトランスを介して入力する第2整流回路部と、
この第2整流回路部からの出力電圧を負荷へ供給させる出力部とを備え、
前記出力制限機能部を、
前記負荷からの過大な電力要求を受けた際および、交流入力の遮断を検知した際に動作させる電源装置。
AC input section,
A first rectifier circuit that rectifies an AC input from the AC input unit and outputs a DC voltage;
A capacitor for storing the DC voltage;
A converter unit having a voltage conversion function unit for converting the DC voltage into a voltage and an output limiting function unit;
A second rectifier circuit section for inputting the output of the converter section via a transformer;
An output unit for supplying the output voltage from the second rectifier circuit unit to the load,
The output limiting function unit;
A power supply device that operates when receiving an excessive power request from the load and detecting an interruption of an AC input.
交流電力の遮断を検知させる遮断検知部を交流入力部に接続して設け、
前記交流電力が遮断した際に前記遮断検知部から出力制限機能部へ信号を送信させる
請求項1に記載の電源装置。
An interruption detection unit that detects interruption of AC power is connected to the AC input unit,
The power supply device according to claim 1, wherein when the AC power is cut off, a signal is transmitted from the cut-off detection unit to the output restriction function unit.
遮断検知部からの信号に応じて出力制限機能部における出力上限電圧を切り替えさせる
請求項2に記載の電源装置。
The power supply device according to claim 2, wherein the output upper limit voltage in the output restriction function unit is switched in accordance with a signal from the interruption detection unit.
遮断検知部からの信号に応じてコンバータ部へ過大入力を加えることにより出力制限機能部を動作させる請求項2に記載の電源装置。 The power supply device according to claim 2, wherein the output limiting function unit is operated by applying an excessive input to the converter unit in accordance with a signal from the shut-off detection unit.
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