JP2013247742A - スイッチング電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブリッジレスＰＦＣ回路を備えたスイッチング電源装置において、交流のゼロクロス点の通過タイミングを正確に読み取って入力する交流の電流の位相を電圧波形と一致させ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】ブリッジレスＰＦＣ回路２０に入力される交流の波形が検出され、コントローラ５３はリレー４０，４５によるブリッジレスＰＦＣ回路２０が交流を入力する前の入力ラインの遮断時における検出レベルを、リレー４０，４５による入力ラインの接続時でのブリッジレスＰＦＣ回路２０が入力する交流のゼロクロス点とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、スイッチング電源装置に関するものである。

電子機器の交流入力電流の高周波を抑制すべくＰＦＣ（力率改善）回路を備えた電源装置が用いられている。特に、ブリッジ整流回路を用いないブリッジレスＰＦＣ回路を使用することにより更なる効率アップを図ることができる（例えば、特許文献１）。

特開２０１０−９３９８９号公報

ところで、ブリッジレスＰＦＣ回路を備えたスイッチング電源装置においてオフセット誤差により不具合が発生する。
具体的に説明する。例えば、図６に示すように、ブリッジレスＰＦＣ回路１００は２つのダイオードＤ１１，Ｄ１２、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２、コイルＬ１１，Ｌ１２、コンデンサＣ１１，Ｃ１２を備えている。ブリッジレスＰＦＣ回路１００における入力電圧Ｖｉｎを分圧抵抗Ｒ１１，Ｒ１２を用いて検出して差動増幅器１０１を通すことにより交流信号ＳＧ１１を取り出す。そして、レベルシフト回路１０２で電圧を加算して正の交流信号ＳＧ１２にして、コントローラ１０３で交流電圧のゼロクロス点の通過タイミングｔ１，ｔ２，ｔ３でドライブ回路１０４を介してブリッジレスＰＦＣ回路１００におけるスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２の動作を開始させる。

ところが、図７に示すように、差動増幅器１０１、レベルシフト回路１０２におけるオフセット誤差により、ゼロクロス点を正確に読み取れない。
その結果、図８に示すように、交流のゼロクロス点が実際はｔ１２，ｔ１３，ｔ１６のタイミングであるべきところをｔ１１，ｔ１４，ｔ１５のタイミングで読み取ってしまうと、破線で示すごとくブリッジレスＰＦＣ回路１００において入力する交流の電流の位相を電圧波形と一致させることができなくなってしまう。このように、ゼロクロス点をずれて制御してしまうという課題がある。さらには、各部におけるオフセット誤差は温度特性がある。

本発明の目的は、ブリッジレスＰＦＣ回路を備えたスイッチング電源装置において、交流のゼロクロス点の通過タイミングを正確に読み取って入力する交流の電流の位相を電圧波形と一致させることができるスイッチング電源装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明では、第１のダイオードと直列接続された第１のスイッチング素子、および、第２のダイオードと直列接続された第２のスイッチング素子を有するブリッジレスＰＦＣ回路と、前記ブリッジレスＰＦＣ回路に入力される交流の電圧波形または電流波形を検出する交流波形検出手段と、前記交流波形検出手段により検出した交流の電圧波形または電流波形におけるゼロクロス点の通過タイミングで交流の正の半波においては前記第１のスイッチング素子をスイッチング動作し、交流の負の半波においては前記第２のスイッチング素子をスイッチング動作して前記ブリッジレスＰＦＣ回路において入力する交流の電流の位相を電圧波形と一致させる制御手段と、を備えたスイッチング電源装置において、前記ブリッジレスＰＦＣ回路における交流の入力ラインを断続する断続手段を設け、前記制御手段は、前記断続手段による前記ブリッジレスＰＦＣ回路が交流を入力する前の前記入力ラインの遮断時における前記交流波形検出手段の検出レベルを、前記断続手段による前記入力ラインの接続時での前記ブリッジレスＰＦＣ回路が入力する交流のゼロクロス点とすることを要旨とする。

請求項１に記載の発明によれば、制御手段により、断続手段によるブリッジレスＰＦＣ回路が交流を入力する前の入力ラインの遮断時における交流波形検出手段の検出レベルが、断続手段による入力ラインの接続時でのブリッジレスＰＦＣ回路が入力する交流のゼロクロス点とされる。そして、制御手段により、交流波形検出手段により検出した交流の電圧波形または電流波形におけるゼロクロス点の通過タイミングで交流の正の半波においては第１のスイッチング素子がスイッチング動作され、交流の負の半波においては第２のスイッチング素子がスイッチング動作されてブリッジレスＰＦＣ回路において入力する交流の電流の位相が電圧波形と一致される。

このようにして、ブリッジレスＰＦＣ回路を備えたスイッチング電源装置において、交流のゼロクロス点の通過タイミングを正確に読み取って入力する交流の電流の位相を電圧波形と一致させることができる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のスイッチング電源装置において、前記ブリッジレスＰＦＣ回路の動作を一時的に中断して、前記断続手段による前記ブリッジレスＰＦＣ回路が交流を入力する前の前記入力ラインの遮断時における前記交流波形検出手段の検出レベルを検出するようにしたことを要旨とする。

請求項２に記載の発明によれば、ブリッジレスＰＦＣ回路の動作を一時的に中断して断続手段によるブリッジレスＰＦＣ回路が交流を入力する前の入力ラインの遮断時における交流波形検出手段の検出レベルを検出することができる。

請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載のスイッチング電源装置において、温度検出手段を更に備え、前記温度検出手段により検出した温度の変化に基づいて前記断続手段による前記ブリッジレスＰＦＣ回路が交流を入力する前の前記入力ラインの遮断時における前記交流波形検出手段の検出レベルを検出するようにしたことを要旨とする。

請求項３に記載の発明によれば、温度検出手段により検出した温度の変化に基づいて断続手段によるブリッジレスＰＦＣ回路が交流を入力する前の入力ラインの遮断時における交流波形検出手段の検出レベルが検出される。よって、温度特性を考慮して交流のゼロクロス点の通過タイミングを正確に読み取って入力する交流の電流の位相を電圧波形と一致させることができる。

請求項４に記載の発明では、請求項３に記載のスイッチング電源装置において、前記温度検出手段により検出した温度の変化量に応じて前記断続手段による前記ブリッジレスＰＦＣ回路が交流を入力する前の前記入力ラインの遮断時における前記交流波形検出手段の検出レベルを検出するようにしたことを要旨とする。

請求項４に記載の発明によれば、温度検出手段により検出した温度の変化量に応じて断続手段によるブリッジレスＰＦＣ回路が交流を入力する前の入力ラインの遮断時における交流波形検出手段の検出レベルが検出される。

請求項５に記載の発明では、請求項３に記載のスイッチング電源装置において、前記温度検出手段により検出した温度が変化したときにおいて定期的に前記断続手段による前記ブリッジレスＰＦＣ回路が交流を入力する前の前記入力ラインの遮断時における前記交流波形検出手段の検出レベルを検出するようにしたことを要旨とする。

請求項５に記載の発明によれば、温度検出手段により検出した温度が変化したときにおいて定期的に断続手段によるブリッジレスＰＦＣ回路が交流を入力する前の入力ラインの遮断時における交流波形検出手段の検出レベルが検出される。

請求項６に記載の発明では、請求項１〜５のいずれか１項に記載のスイッチング電源装置において、交流波形検出手段は、オペアンプを含むことを要旨とする。
請求項７に記載の発明では、請求項６に記載のスイッチング電源装置において、前記オペアンプを含む機器は、差動増幅器およびレベルシフト回路の少なくとも一方であることを要旨とする。

請求項６，７に記載の発明によれば、オペアンプにおいてオフセット誤差が生じても交流のゼロクロス点の通過タイミングを正確に読み取って入力する交流の電流の位相を電圧波形と一致させることができる。

本発明によれば、ブリッジレスＰＦＣ回路を備えたスイッチング電源装置において、交流のゼロクロス点の通過タイミングを正確に読み取って入力する交流の電流の位相を電圧波形と一致させることができる。

本実施形態におけるスイッチング電源装置の回路図。 本実施形態におけるスイッチング電源装置の回路図。 別例のスイッチング電源装置の回路図。 別例のスイッチング電源装置の回路図。 別例を説明するためのタイムチャート。 スイッチング電源装置の回路図。 スイッチング電源装置のブロック図。 波形図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態のスイッチング電源装置１０は、プラグインハイブリッド車や電気自動車に搭載される車載用のスイッチング電源装置である。

スイッチング電源装置１０は、外部の交流電源としての商用電源９から交流を入力するブリッジレスＰＦＣ回路２０を備えている。さらに、スイッチング電源装置１０は、ブリッジレスＰＦＣ回路２０の入力段においてコモンモードフィルタ３０，３１と、リレー４０，４５を備えている。スイッチング電源装置１０は、コネクタを介して外部の交流電源としての商用電源９と接続することができるようになっている。

そして、ブリッジレスＰＦＣ回路２０において商用電源９からの交流を入力して力率を改善して出力する。ブリッジレスＰＦＣ回路２０の出力端子には絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータを介して負荷に接続されている。負荷とは高圧バッテリ、走行モータ等である。

コモンモードフィルタ３０は、コモンモードチョークＴｃ１と、２つのキャパシタＣｙ１を備えている。同様に、コモンモードフィルタ３１は、コモンモードチョークＴｃ２と、２つのキャパシタＣｙ２を備えている。商用電源９に対し前段のコモンモードフィルタ３０と後段のコモンモードフィルタ３１が直列に接続される。そして、２４０ボルトの交流電源電圧を入力し、入力した交流電源電圧におけるノイズ成分がコモンモードフィルタ３０，３１により低減される。

後段のコモンモードフィルタ３１にはリレー４０，４５を介してブリッジレスＰＦＣ回路２０が接続されている。断続手段としてのリレー４０，４５によりブリッジレスＰＦＣ回路２０における交流の入力ラインを断続することができるようになっている。

リレー４０は接点４１とコイル４２を備えている。同様に、リレー４５は接点４６とコイル４７を備えている。そして、リレー４０，４５の接点４１，４６を閉じた状態（図２に示す状態）において商用電源９とブリッジレスＰＦＣ回路２０とを接続することができる。また、リレー４０，４５の接点４１，４６を開いた状態（図１に示す状態）においては商用電源９とブリッジレスＰＦＣ回路２０とが遮断される。

図１において、ブリッジレスＰＦＣ回路２０は、フィルタ用コンデンサＣ１と、コイルＬ１，Ｌ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、コンデンサＣ２と、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２を備えている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２はＭＯＳＦＥＴにて構成され、ＭＯＳＦＥＴには寄生ダイオードが並列接続されている。なお、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２として絶縁ゲートバイポーラ型トランジスタ（ＩＧＢＴ）を用いてもよい。

２つのダイオードＤ１，Ｄ２と２つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２によりＨブリッジ回路が構成されている。詳しくは、第１のダイオードＤ１はカソードが正側配線に接続され、アノードがスイッチング素子Ｑ１のドレインに接続されている。第１のスイッチング素子Ｑ１のソースは負側配線に接続され、ダイオードＤ１のアノードとスイッチング素子Ｑ１のドレインとの中点がコイルＬ１の第１端部に接続されている。第２のダイオードＤ２はカソードが正側配線に接続され、アノードがスイッチング素子Ｑ２のドレインに接続されている。第２のスイッチング素子Ｑ２のソースは負側配線に接続され、ダイオードＤ２のアノードとスイッチング素子Ｑ２のドレインとの中点がコイルＬ２の第１端部に接続されている。

このように、ブリッジレスＰＦＣ回路２０は、第１のダイオードＤ１と直列接続された第１のスイッチング素子Ｑ１、および、第２のダイオードＤ２と直列接続された第２のスイッチング素子Ｑ２を有する。

コイルＬ１の第２端子がリレー４０の接点４１と接続されている。また、コイルＬ２の第２端子がリレー４５の接点４６と接続されている。フィルタ用コンデンサＣ１はＨブリッジ回路の入力側の正側配線と負側配線との間に接続されている。

ブリッジレスＰＦＣ回路２０は、リレー４０，４５の接点４１，４６を閉じた状態において商用電源９から図２に示すように入力電圧Ｖｉｎとして２４０ボルトの交流電圧を入力するようになっている。

図１において、スイッチング電源装置１０はドライブ回路５０とコントローラ５３を備えており、ドライブ回路５０はスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲートと接続されている。ドライブ回路５０はコントローラ５３の指令によりスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をデューティ制御、即ち、一定周期中のオン時間を調整するようになっている。

一方、スイッチング電源装置１０には、ブリッジレスＰＦＣ回路２０に入力される交流の電圧波形を検出する交流波形検出手段として、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２、差動増幅器５１、レベルシフト回路５２が備えられている。

ブリッジレスＰＦＣ回路２０における入力側での正極配線と負極配線との間には、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２が直列に接続されている。差動増幅器５１の入力端子には分圧抵抗Ｒ２における両端子が接続されている。差動増幅器５１はオペアンプを用いて構成されている。

差動増幅器５１において、分圧抵抗Ｒ２の両端子間の電圧の差が増幅されて出力される。このとき、図２に示すようにブリッジレスＰＦＣ回路２０が入力電圧Ｖｉｎとして２４０ボルトの交流電圧を入力すると、差動増幅器５１の出力信号ＳＧ１も交流電圧波形となる。差動増幅器５１にはレベルシフト回路５２が接続されている。レベルシフト回路５２はオペアンプを用いて構成されている。具体的には、出力信号ＳＧ１の電圧は、例えば−１．４〜１．６ボルトである。レベルシフト回路５２において差動増幅器５１の出力信号ＳＧ１のレベルがプラスとなるように規定電圧値（例えば２．５ボルト）加算されて信号ＳＧ２として出力される。具体的には、信号ＳＧ２の電圧は、例えば１．１〜４．１ボルトである。よって、コントローラ５３においては正のレベルの信号処理を行うことができる。

コントローラ５３はマイコンにて構成されている。コントローラ５３にレベルシフト回路５２が接続され、コントローラ５３はレベルシフト回路５２からレベルシフト後の信号ＳＧ２を入力する。また、コントローラ５３はドライブ回路５０と接続され、コントローラ５３はドライブ回路５０を介してスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を制御するようになっている。そして、コントローラ５３は図２に示すように検出した交流の電圧波形に基づいてドライブ回路５０を介してスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチング動作を行わせるようになっている。つまり、制御手段としてのコントローラ５３は、検出した交流の電圧波形におけるゼロクロス点の通過タイミングｔ１，ｔ２，ｔ３でドライブ回路５０を介して交流の正の半波、即ち、交流電圧の正の半サイクル期間においては第１のスイッチング素子Ｑ１をスイッチング動作する。また、コントローラ５３は、交流の負の半波、即ち、交流電圧の負の半サイクル期間においては第２のスイッチング素子Ｑ２をスイッチング動作する。これらの動作によりコントローラ５３は、ブリッジレスＰＦＣ回路２０において入力する交流の電流の位相を電圧波形と一致させる。

コントローラ５３はリレー４０，４５のコイル４２，４７を駆動することができるようになっている。
接続検知回路５４が備えられ、接続検知回路５４により、コネクタを介して外部の商用電源９と接続されたか否かを検知することができるようになっている。コントローラ５３には接続検知回路５４が接続され、コントローラ５３は接続検知回路５４からの外部の商用電源９との接続状態の検知信号を入力する。

次に、スイッチング電源装置１０の作用を説明する。
接続検知回路５４は、コネクタを介して外部の商用電源９と接続されたか否かを検知しており、スイッチング電源装置１０に対しコネクタを介して外部の商用電源９が接続されていないと、その旨の信号をコントローラ５３に送出する。コントローラ５３はコネクタを介して外部の商用電源９と接続されていない状態ではリレー４０，４５の接点４１，４６を図１に示すように開けている。

そして、スイッチング電源装置１０に対しコネクタを介して外部の商用電源９が接続されると、その旨の信号が接続検知回路５４からコントローラ５３に送出される。コントローラ５３はＡＣ電圧の接続を検知すると、リレー４０，４５の接点４１，４６を閉じる前にレベルシフト回路５２からの信号ＳＧ１を取り込む。

詳しくは、図１に示すように、ブリッジレスＰＦＣ回路２０への入力電圧Ｖｉｎは０ボルトであり、差動増幅器５１の出力する信号ＳＧ１は０ボルトに対しオフセット電圧Ｖ１をもっている。具体的には、オフセット電圧Ｖ１は、例えば＋０．１ボルト程度である。差動増幅器５１の出力信号ＳＧ１はレベルシフト回路５２においてレベルが＋２．５ボルトだけシフト（加算）され、（２．５ボルト＋Ｖ１）の出力信号ＳＧ２がコントローラ５３に送られる。このレベルシフト回路５２からの信号ＳＧ１がコントローラ５３において取り込まれる。

このようにしてゼロクロス点を読み取った後は、コントローラ５３は図２に示すようにリレー４０，４５の接点４１，４６を閉じる。
その後、差動増幅器５１において、分圧抵抗Ｒ２の両端子間の電圧の差が増幅され、レベルシフト回路５２において差動増幅器５１の出力信号ＳＧ１のレベルがシフトされる。

コントローラ５３においてレベルシフト回路５２の出力信号ＳＧ２に対し、交流の電圧波形におけるゼロクロス点の通過タイミングで交流の正の半波においてはスイッチング素子Ｑ１をスイッチング動作する。また、コントローラ５３は、交流の負の半波においてはスイッチング素子Ｑ２をスイッチング動作してブリッジレスＰＦＣ回路２０において交流の電圧波形と同位相の電流波形を生成させる。

入力される交流電圧が正のときには、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフ制御される。スイッチング素子Ｑ１がオンになると、コイルＬ１→スイッチング素子Ｑ１→スイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオード→コイルＬ２の経路で電流が流れ、コイルＬ１，Ｌ２に電気エネルギーが蓄積される。そして、スイッチング素子Ｑ１がオフすると、コイルＬ１，Ｌ２に蓄積されたエネルギーが加えられた状態で、コイルＬ１→ダイオードＤ１→コンデンサＣ２→スイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオード→コイルＬ２の経路で電流が流れる。

また、入力される交流電圧が負のときには、スイッチング素子Ｑ２がオン・オフ制御される。スイッチング素子Ｑ２がオンになると、コイルＬ２→スイッチング素子Ｑ２→スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオード→コイルＬ１の経路で電流が流れ、コイルＬ１，Ｌ２に電気エネルギーが蓄積される。そして、スイッチング素子Ｑ２がオフになると、コイルＬ１，Ｌ２に蓄積されたエネルギーが加えられた状態で、コイルＬ２→ダイオードＤ２→コンデンサＣ２→スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオード→コイルＬ１の経路で電流が流れる。

このスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン・オフ制御の際に、交流電流の位相を交流電圧の位相と一致させる力率改善動作が行われる。詳しくは、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のデューティ比が変更される（デューティ制御が行われる）ことで交流電流の位相を交流電圧の位相と一致させる力率改善動作が行われる。

このようにして、ブリッジレスＰＦＣ回路２０において、入力段に設けたリレー４０，４５の接点４１，４６を交流の接続前においては遮断側にしておき、交流電圧の接続が検知された後において、ゼロ電圧チェックを行う。その出力をゼロ電圧として扱うことでオフセット誤差をなくすことができる。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）ブリッジレスＰＦＣ回路２０における交流の入力ラインを断続するリレー４０，４５を設けている。また、コントローラ５３は、リレー４０，４５によるブリッジレスＰＦＣ回路２０が交流を入力する前の入力ラインの遮断時における交流波形検出手段（分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２、差動増幅器５１、レベルシフト回路５２）の検出レベルを、リレー４０，４５による入力ラインの接続時でのブリッジレスＰＦＣ回路２０が入力する交流のゼロクロス点とする。これにより、オフセット誤差がなくなるようにすることができる。その結果、ブリッジレスＰＦＣ回路２０を備えたスイッチング電源装置１０において、交流のゼロクロス点の通過タイミングを正確に読み取って入力する交流の電流の位相を電圧波形と一致させることができる。

（２）交流波形検出手段は、オペアンプを含み、オペアンプを含む機器は、差動増幅器５１およびレベルシフト回路５２の少なくとも一方である。よって、オペアンプにおいてオフセット誤差が生じても交流のゼロクロス点の通過タイミングを正確に読み取って入力する交流の電流の位相を電圧波形と一致させることができる（オフセット誤差の影響を受けにくくすることができる）。

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
・図１，２では、交流波形検出手段として分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２、差動増幅器５１、レベルシフト回路５２を用いたが、これに代わり、図３，４に示すように交流波形検出手段としてのホールＩＣ６０を用いてブリッジレスＰＦＣ回路２０に入力される交流の電流波形を検出する構成としてもよい。

詳しくは、ブリッジレスＰＦＣ回路２０における入力側の正極配線に電流検出用のホール素子６１を配置し、ホール素子６１に増幅器６２を接続してホール素子６１の出力信号を増幅する。増幅器６２にはレベルシフト回路６３が接続され、増幅器６２の出力信号をレベルシフトする。ホール素子６１と増幅器６２とレベルシフト回路６３はホールＩＣ６０としてワンチップ化されている。ホールＩＣ６０（レベルシフト回路６３）にコントローラ５３が接続されている。

そして、図３に示すように、ブリッジレスＰＦＣ回路２０において、入力段に設けたリレー４０，４５の接点４１，４６を交流の接続前においては遮断側にしておき、図４に示すように、交流電圧の接続が検知された後において、ゼロ電圧チェックを行う。その出力をゼロ電圧として扱うことでオフセット誤差をなくすことができる。

このようにしてＡＣ電流センサにおいても同じタイミングでゼロ電流チェックを実施することで電流センサオフセットもなくすことができる。
・ＰＦＣ動作を一時的に中断できるシステムであれば、定期的（例えば、５分ごと）にリレー４０，４５の接点４１，４６を開いてゼロ電圧（電流）チェックすることでセンサ回路（分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２と差動増幅器５１とレベルシフト回路５２）のオフセットの影響を軽減することができる。このように、ブリッジレスＰＦＣ回路２０の動作を一時的に中断して、リレー４０，４５によるブリッジレスＰＦＣ回路２０が交流を入力する前の入力ラインの遮断時における交流波形検出手段の検出レベルを検出するようにしてもよい。

・温度検出手段としての温度センサ７０（図１参照）を有する機器であれば、温度の変化量に応じてゼロチェックすることも可能である。つまり、温度センサ７０を更に備え、温度センサ７０により検出した温度の変化に基づいてリレー４０，４５によるブリッジレスＰＦＣ回路２０が交流を入力する前の入力ラインの遮断時における交流波形検出手段の検出レベルを検出する。よって、温度特性を考慮して交流のゼロクロス点の通過タイミングを正確に読み取って入力する交流の電流の位相を電圧波形と一致させることができる（温度特性の影響を受けにくくすることができる）。

具体的に説明する。図５に示すように、検出した温度がＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５と所定の温度ΔＴだけ変化したタイミングｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４においてゼロクロス点の取り込みを行なう。つまり、温度センサ７０により検出した温度の変化量に応じてリレー４０，４５によるブリッジレスＰＦＣ回路２０が交流を入力する前の入力ラインの遮断時における交流波形検出手段の検出レベルを検出するようにする。

また、図５において、温度変化が小さいときに所定の時間間隔Δｔごとのタイミングｔ５，ｔ６，ｔ７，ｔ８，ｔ９でゼロクロス点の取り込みを行なう。つまり、温度センサ７０により検出した温度が変化したときにおいて定期的にリレー４０，４５によるブリッジレスＰＦＣ回路２０が交流を入力する前の入力ラインの遮断時における交流波形検出手段の検出レベルを検出する。

１０…スイッチング電源装置、２０…ブリッジレスＰＦＣ回路、４０…リレー、４５…リレー、５１…差動増幅器、５２…レベルシフト回路、５３…コントローラ、６０…ホールＩＣ、６１…ホール素子、６２…増幅器、６３…レベルシフト回路、７０…温度センサ、Ｄ１…第１のダイオード、Ｄ２…第２のダイオード、Ｒ１…分圧抵抗、Ｒ２…分圧抵抗、Ｑ１…第１のスイッチング素子、Ｑ２…第２のスイッチング素子。

Claims (7)

1. 第１のダイオードと直列接続された第１のスイッチング素子、および、第２のダイオードと直列接続された第２のスイッチング素子を有するブリッジレスＰＦＣ回路と、
   前記ブリッジレスＰＦＣ回路に入力される交流の電圧波形または電流波形を検出する交流波形検出手段と、
   前記交流波形検出手段により検出した交流の電圧波形または電流波形におけるゼロクロス点の通過タイミングで交流の正の半波においては前記第１のスイッチング素子をスイッチング動作し、交流の負の半波においては前記第２のスイッチング素子をスイッチング動作して前記ブリッジレスＰＦＣ回路において入力する交流の電流の位相を電圧波形と一致させる制御手段と、
   を備えたスイッチング電源装置において、
   前記ブリッジレスＰＦＣ回路における交流の入力ラインを断続する断続手段を設け、
   前記制御手段は、前記断続手段による前記ブリッジレスＰＦＣ回路が交流を入力する前の前記入力ラインの遮断時における前記交流波形検出手段の検出レベルを、前記断続手段による前記入力ラインの接続時での前記ブリッジレスＰＦＣ回路が入力する交流のゼロクロス点とすることを特徴とするスイッチング電源装置。
2. 前記ブリッジレスＰＦＣ回路の動作を一時的に中断して、前記断続手段による前記ブリッジレスＰＦＣ回路が交流を入力する前の前記入力ラインの遮断時における前記交流波形検出手段の検出レベルを検出するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のスイッチング電源装置。
3. 温度検出手段を更に備え、前記温度検出手段により検出した温度の変化に基づいて前記断続手段による前記ブリッジレスＰＦＣ回路が交流を入力する前の前記入力ラインの遮断時における前記交流波形検出手段の検出レベルを検出するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチング電源装置。
4. 前記温度検出手段により検出した温度の変化量に応じて前記断続手段による前記ブリッジレスＰＦＣ回路が交流を入力する前の前記入力ラインの遮断時における前記交流波形検出手段の検出レベルを検出するようにしたことを特徴とする請求項３に記載のスイッチング電源装置。
5. 前記温度検出手段により検出した温度が変化したときにおいて定期的に前記断続手段による前記ブリッジレスＰＦＣ回路が交流を入力する前の前記入力ラインの遮断時における前記交流波形検出手段の検出レベルを検出するようにしたことを特徴とする請求項３に記載のスイッチング電源装置。
6. 交流波形検出手段は、オペアンプを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のスイッチング電源装置。
7. 前記オペアンプを含む機器は、差動増幅器およびレベルシフト回路の少なくとも一方であることを特徴とする請求項６に記載のスイッチング電源装置。