JP2014180183A - 電源装置およびこれを備えた電動機 - Google Patents

Abstract

【課題】交流電圧が２００Ｖである場合に電動機に過電圧が印加されることを防止できる電源装置およびこれを備えた電動機を提供する。
【解決手段】交流電圧Ｖｉが２００Ｖであるとき、電圧検出部５０での検出電圧Ｖｍは２．８Ｖまで上昇するのに交流電圧Ｖｉの供給から４０ｍｓかかる。この間、コンパレータ２１の出力は、検出電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｓより低いときはＨｉｇｈを出力し、検出電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｓ以上となればＬｏｗを出力する。このとき、出力遅延手段２２では交流電圧Ｔｉが供給された時点から４０ｍｓ後のシュミット回路２４の入力が所定値未満となるため、ＯＲ回路２５にはＬｏｗが入力され、ＯＲ回路２５の出力端子ｐからはＬｏｗが出力される。そして、Ｌｏｗを入力したスイッチ切替手段２６は、スイッチ３０を開とし電源装置１を全波整流回路とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の交流入力電圧に対して回路を自動的に切り替えて常に一定の直流出力電圧を得ることができる電源装置およびこれを備えた電動機に関する。

従来、電動機に直流の駆動電圧を供給する電源装置には、商用交流電源の交流電圧が１００Ｖと２００Ｖとのいずれでも使用可能なものがある。そして、このような電源装置として、電動機の駆動電圧である出力電圧を検出しこれに応じて回路を自動的に切り替えることで、ＡＣ電源が１００Ｖと２００Ｖのいずれであっても常に一定の駆動電圧を得ることができるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の電源装置は、整流器と２個の平滑コンデンサと電圧検出手段と回路切替手段とを有し、交流電源の入力端子と２個の平滑コンデンサの接続部とが回路切替手段を介して接続されている。
電圧検出手段は、動作電圧が直流２７０Ｖに設定されたツェナーダイオードと、ツェナーダイオードのアノード側にゲートが接続されたサイリスタと、３個の抵抗とで構成されている。ツェナーダイオードのアノード側およびカソード側にはそれぞれ抵抗の一端が接続されており、各抵抗の他端は出力端子に接続されている。また、サイリスタのアノード側に抵抗の一端が接続されており、抵抗の他端とサイリスタのカソード側とがそれぞれ出力端子に接続されている。

回路切替手段は、サイリスタの両端（アノード側とカソード側）の電位差を入力し、電位差がある場合は交流電源の入力端子と２個の平滑コンデンサの接続部との間を自動的に短絡して電源装置を倍電圧整流回路とし、電位差がない場合は交流電源の入力端子と２個の平滑コンデンサの接続部との間を自動的に開放して電源装置を全波整流回路とする。

具体的には、交流電圧が１００Ｖである場合は、ツェナーダイオードが動作電圧に到達せず、サイリスタのゲートに電流が流れないことからサイリスタがオフ状態を維持するため、サイリスタの両端には電位差が生じている。従って、回路切替手段は、交流電源の入力端子と２個の平滑コンデンサの接続部との間を自動的に短絡するので、電源装置は倍電圧整流回路として働く。

一方、交流電圧が２００Ｖである場合は、出力電圧が上昇してツェナーダイオードが動作電圧に到達するまでは、上述した交流電圧が１００Ｖの場合と同様に、電源装置は倍電圧整流回路として働く。そして、ツェナーダイオードが動作電圧に到達すれば、サイリスタのゲートに電流が流れるのでサイリスタがオンとなり、サイリスタの両端の電位差がほぼ０Ｖとなる。従って、回路切替手段は、交流電源の入力端子と２個の平滑コンデンサの接続部との間を自動的に開放するので、電源装置は全波整流回路として働く。

以上説明したように、特許文献１の電源装置は、交流電圧が供給されたときは倍電圧整流回路となっており、出力電圧が上昇してツェナーダイオードが動作電圧に到達すれば倍電圧整流回路から全波整流回路に自動的に切り替わる。従って、交流電圧が１００Ｖと２００Ｖのいずれであっても、常に直流２８０Ｖの出力電圧が得られる。

特開平２−１４６９６１号公報

特許文献１に記載の電源装置は、前述したように、電圧検出手段のツェナーダイオードの両端には抵抗が接続されているので、ツェナーダイオードにはこれら抵抗によって分圧された電圧が印加される。従って、ツェナーダイオードに印加される電圧が動作電圧である直流２７０Ｖに到達したときには、出力電圧はツェナーダイオードの動作電圧である直流２７０Ｖ以上であり、電動機の駆動電圧である２８０Ｖを大きく超えている虞がある。

一方、ツェナーダイオードが動作しなければ、電源装置が倍電圧整流回路から全波整流回路に切り替わらないため、ツェナーダイオードが動作電圧に到達する直前（例えば、ツェナーダイオードに印加される電圧が直流２５０Ｖや２６０Ｖであるとき）では、出力電圧が直流２８０Ｖ以上となっており、電動機に過電圧が印加されるという問題があった。

本発明は以上述べた問題点を解決するものであって、交流電圧が１００Ｖと２００Ｖとのいずれでも使用可能な電源装置において、交流電圧が２００Ｖである場合に電動機に過電圧が印加されることを防止できる電源装置、および、これを備えた電動機を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の電源装置は、整流器と平滑コンデンサとを有し交流電源から供給される交流電圧を直流の電圧に変換して出力する整流回路を備えたものであって、整流回路は、倍電圧整流回路と全波整流回路とに切り替え可能に構成され、電源装置は、出力電圧を検出する電圧検出部と、電圧検出部で検出した出力電圧に応じて整流回路を倍電圧整流回路と全波整流回路とに切り替える回路切替手段とを備えたものである。そして、整流回路は、平滑コンデンサが充電されるまでは全波整流回路とされ、平滑コンデンサの充電後に電圧検出部で検出した出力電圧が所定の閾値電圧未満であれば、回路切替手段により全波整流回路から倍電圧整流回路に切り替えられるものである。

また、本発明の電動機は、上記電源装置を備えたものである。

上記のように構成した本発明の電源装置およびこれを備えた電動機は、平滑コンデンサが充電されるまでは整流回路が全波整流回路とされ、平滑コンデンサの充電後、すなわち、出力電圧が安定した後に、出力電圧が所定の閾値電圧以上であれば、回路切替手段により整流回路が全波整流回路から倍電圧整流回路に切り替えられる。従って、電動機に過電圧が印加されることを確実に防止できる。

本発明の実施形態である電源装置の説明図であり、（Ａ）は電源装置の構成ブロック図、（Ｂ）は交流電圧判別手段の構成ブロック図である。 本発明の実施形態である電源装置における交流電圧および出力電圧の波形図であり、（Ａ）は交流電圧が１００Ｖの場合の各波形図、（Ｂ）は交流電圧が２００Ｖの場合の各波形図である。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施形態としては、空気調和機等に搭載される直流モータに駆動用の直流電圧を提供する電源装置を例に挙げて説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

図１（Ａ）は、電源装置１の構成を示すブロック図である。図１（Ａ）に示すように、電源装置１は、出力側に図示しないインバータ回路を搭載した電動機であるモータ６０が接続されている。この電源装置１は、ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、およびＤ４でダイオードブリッジを構成してなるブリッジ整流器４０と、平滑コンデンサＣ１およびＣ２と、抵抗Ｒ１およびＲ２からなる電圧検出部５０と、スイッチ３０と、スイッチ切替手段２６と、電圧検出部５０で検出した電圧を用いて交流電圧Ｖｉが１００Ｖであるか２００Ｖであるかを判別する交流電圧判別手段２０とを備えている。尚、整流器４０と平滑コンデンサＣ１およびＣ２とで、本発明の整流回路が構成され、また、スイッチ３０とスイッチ切替手段２６と交流電圧判別手段２０とで、本発明の回路切替手段が構成される。

整流器４０には、交流電圧Ｖｉを電源装置１に供給する交流電源７０が接続されており、交流電源７０の一端がダイオードＤ３とダイオードＤ４との接続点Ｔに接続され、交流電源７０の他端がダイオードＤ１とダイオードＤ２との接続点Ｕに接続されている。また、整流器４０は、接続ラインＰおよび接続ラインＮでモータ６０に接続されている。

平滑コンデンサＣ１および平滑コンデンサＣ２は、各々の一端が接続点Ｘで接続されているとともに、平滑コンデンサＣ１の他端が接続ラインＰに、平滑コンデンサＣ２の他端が接続ラインＮに、各々接続されている。また、平滑コンデンサＣ１と平滑コンデンサＣ２との接続点Ｘと、整流器４０のダイオードＤ３とダイオードＤ４との接続点Ｔとが、スイッチ３０を介して接続されている。

電圧検出部５０は、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２の各々の一端が接続点Ｙで接続されているとともに、抵抗Ｒ１の他端が接続ラインＰに、抵抗Ｒ２の他端が接続ラインＮに、各々接続されている。また、接続点Ｙは交流電圧判別手段２０と接続されており、交流電圧判別手段２０には、電源装置１の出力電圧Ｖｏ（＝モータ６０の駆動電圧。以降、特に言及する必要がある場合を除き、出力電圧Ｖｏと記載する）を抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とで分圧した検出電圧Ｖｍが入力される。

次に、交流電圧判別手段２０について説明する。この交流電圧判別手段２０は、検出電圧Ｖｍを用いて交流電源７０の交流電圧が１００Ｖであるか２００Ｖであるかを判別し、判別結果に応じた値をスイッチ切替手段２６に出力するものである。図１（Ｂ）は、交流電圧判別手段２０の構成を示すブロック図であり、交流電圧判別手段２０は、コンパレータ２１と、抵抗Ｒ３とコンデンサＣ３とからなる積分回路２３とシュミット回路２４とからなる出力遅延手段２２と、出力維持手段であるＯＲ回路（論理和回路）２４とを備えている。

コンパレータ２１は、一方の入力端子に電圧検出部５０の検出電圧Ｖｍが入力され、他方の入力端子には所定の閾値電圧Ｖｓが入力される。コンパレータ２１は、入力した検出電圧Ｖｍと閾値電圧Ｖｓとを比較し、Ｖｓ＞ＶｍであればＨｉｇｈ（５Ｖ）を、Ｖｓ≦ＶｍであればＬｏｗ（０Ｖ）を、それぞれ出力遅延手段２２に出力する。

出力遅延手段２２は、上述したように、抵抗Ｒ３とコンデンサＣ３とで構成される積分回路２３と、シュミット回路２４とで構成されている。コンパレータ２１からの出力がＨｉｇｈである場合、シュミット回路２４に入力される電圧は、抵抗Ｒ３の抵抗値とコンデンサＣ３の容量とで決まる時間をかけて所定値（例えば、４Ｖ）まで上昇する。シュミット回路２４は入力が所定値以上となればＨｉｇｈを、入力が所定値より小さければＬｏｗを、ＯＲ回路２５に出力する。従って、出力遅延手段２２は、コンパレータ２１から出力がなされた時点、つまり、交流電源７０から電源装置１に交流電圧が供給された時点から所定時間経過後のシュミット回路２４への入力が所定値以上であればＨｉｇｈを、所定時間経過後のシュミット回路２４への入力が所定値未満であればＬｏｗを、それぞれＯＲ回路２５に出力する。

ＯＲ回路２５は、入力端子ａに自己の出力が入力され、入力端子ｂには上述した出力遅延手段２２の出力が入力される。そして、ＯＲ回路２５は、入力端子ａおよび入力端子ｂのうち少なくともいずれか一方の入力がＨｉｇｈであればＨｉｇｈを、入力端子ａおよび入力端子ｂの入力がいずれもＬｏｗであればＬｏｗを、それぞれ出力端子ｐからスイッチ切替手段２６に出力する。

スイッチ切替手段２６は、ＯＲ回路２５からの入力がＨｉｇｈである場合は、スイッチ３０の駆動コイルに電力を供給してスイッチ３０を閉じ、入力がＬｏｗである場合は、スイッチ３０の駆動コイルへの電力供給を遮断してスイッチ３０を開く。

ここで、前述した出力遅延手段２２により、コンパレータ２１の出力を所定時間遅らせてＯＲ回路２５に入力する理由について、図１および図２を用いて説明する。図２は、交流電源７０から電源装置１に供給される交流電圧Ｖｉの波形、および、電源装置１の出力電圧Ｖｏの波形を示すものであり、図２（Ａ）は交流電圧Ｖｉが１００Ｖの場合を、図２（Ｂ）は交流電圧Ｖｉが２００Ｖの場合をそれぞれ示している。図２において、左側の縦軸は交流電圧Ｖｉの電圧値（単位：Ｖ）、右側の縦軸は出力電圧Ｖｏの電圧値（単位：Ｖ）をそれぞれ示し、横軸は時間（単位：ｍｓ）を示している。

尚、交流電圧Ｖｉの供給開始時は、ＯＲ回路２５の出力端子ｐからの出力がＬｏｗ（出力遅延手段２２の働きにより入力端子ｂの入力がＬｏｗ、また、ＯＲ回路２５の出力端子ｐからの出力をフィードバックする入力端子ａの入力もＬｏｗ）であり、Ｌｏｗが入力されたスイッチ切替手段２６によってスイッチ３０は開とされているので、電源装置１は交流電圧Ｖｉの供給開始時は全波整流回路として働く。従って、図２における出力電圧Ｖｏの波形は全波整流された波形である。また、出力電圧Ｖｏの波形は、平滑コンデンサＣ１および平滑コンデンサＣ２の容量が３３０μＦの場合の波形である。また、交流電圧Ｖｉの周波数は５０Ｈｚである。

図２（Ａ）に示すように、交流電圧Ｖｉが１００Ｖの場合、出力電圧Ｖｏは整流器４０および平滑コンデンサＣ１、Ｃ２により１４０Ｖの直流電圧となるが、平滑コンデンサＣ１、Ｃ２が充電されて出力電圧Ｖｏが１４０Ｖで安定するまでに交流電圧Ｖｉの供給から２５ｍｓ（交流電圧Ｖｉの周期で１．２５周期に相当）かかる。また、図２（Ｂ）に示すように、交流電圧Ｖｉが２００Ｖの場合は出力電圧Ｖｏは２８０Ｖの直流電圧となるが、平滑コンデンサＣ１、Ｃ２が充電されて出力電圧Ｖｏが２８０Ｖで安定するまでに交流電圧Ｖｉの供給から４０ｍｓ（交流電圧Ｖｉの周期で２周期に相当）かかる。

以上のように、交流電圧Ｖｉが供給されてから出力電圧Ｖｏが安定するまでに時間がかかるが、交流電圧Ｖｉが２００Ｖである場合は、供給初期（交流電圧Ｖｉの供給から２０ｍｓ後位までの間）の出力電圧Ｖｏは、交流電圧Ｖｉが１００Ｖである場合の電圧値に近い値となる。このとき、例えば、背景技術で説明した電源装置のように、交流電圧が供給されたときには倍電圧整流回路となっており出力電圧が所定の閾値電圧より高くなれば全波整流回路に切り替えるものであれば、出力電圧が閾値電圧を超えて電源装置が全波整流回路に切り替わるまでの間に、モータに２８０Ｖ以上の過電圧が印加される虞がある。

そこで、本発明の電源装置では、交流電圧の供給開始時は全波整流回路とするとともに、出力遅延手段２２を備えて交流電圧Ｖｉの供給から出力電圧Ｖｏが安定するまでの所定時間はコンパレータ２１の出力をＯＲ回路２５に入力させない、つまりは、スイッチ切替手段２６によるスイッチ３０の開閉切替を行わないようして、交流電圧Ｖｉが１００Ｖであるか２００Ｖであるかを確実に検知できるようになった後にスイッチ３０の開閉切替を行うようにすることで、モータ６０に過電圧が印加されることを防いでいる。

以下に、図１および図２を用いて、本実施形態の電源装置１の動作について具体的に説明する。尚、以下の説明では、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との抵抗値比は１００：１となるよう、例えば、抵抗Ｒ１が４７０ｋΩ、抵抗Ｒ２が４．７ｋΩとなるように定め、検出電圧Ｖｍが出力電圧Ｖｏの１００分の１となるように分圧している。

また、出力遅延手段２２の抵抗Ｒ３およびコンデンサＣ３の各値は、図２（Ｂ）に示す交流電圧Ｖｉが２００Ｖの場合に、出力電圧Ｖｏが安定するまでの必要な時間である４０ｍｓの間、ＯＲ回路２５にコンパレータ２１からの出力が入力されるのを遅延させることができるよう定められ、例えば、抵抗Ｒ３は５６ｋΩ、コンデンサＣ３は０．４７μＦ、とされている。

また、コンパレータ２１に入力される閾値電圧Ｖｓは２．０Ｖとしている。この閾値電圧Ｖｓは、交流電圧Ｖｉが１０％の変動幅を有していると仮定したときに、全波整流後の出力電圧Ｖｏを元に設定されているものである。具体的には、交流電圧が１００Ｖである場合の上限値は、１００Ｖ×１．１＝１１０Ｖ、交流電圧が２００Ｖである場合の下限値は、２００Ｖ×０．９＝１８０Ｖ、となり、これら各電圧値を全波整流した後に抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とで分圧した電圧値である１．５６Ｖと２．５５Ｖとの中間値である２．０Ｖを閾値電圧Ｖｓと設定している。

まず、交流電圧Ｖｉが１００Ｖである場合について説明する。交流電圧Ｖｉが１００Ｖの場合、出力電圧Ｖｏは、電源装置１が全波整流回路となっているために１４０Ｖとなるが、図２（Ａ）に示すように、出力電圧Ｖｏが１４０Ｖまで上昇するには交流電圧Ｖｉの供給から２５ｍｓかかる。従って、電圧検出部５０での検出電圧Ｖｍも１．４Ｖまで上昇するのに交流電圧Ｖｉの供給から２５ｍｓかかる。

コンパレータ２１は、入力された検出電圧Ｖｍと閾値電圧Ｖｓとを比較し、この比較結果を出力遅延手段２２に出力する。交流電圧Ｖｉが１００Ｖの場合は、検出電圧Ｖｍが１．４Ｖまでしか上昇しないため、常にＶｓ＞Ｖｍとなる。従って、コンパレータ２１はＨｉｇｈを出力遅延手段２２に出力する。このとき、出力遅延手段２２では、電源装置１の交流電圧Ｖｉが供給された時点から４０ｍｓ後にシュミット回路２４の入力が所定値以上となり、出力遅延手段２２からＯＲ回路２５にＨｉｇｈが出力される。

ＯＲ回路２５では、交流電圧Ｖｉの供給開始時はスイッチ３０が開となっていることから、入力端子ａにはＬｏｗが入力される。入力端子ｂには上述したようにＨｉｇｈが入力されているため、ＯＲ回路２５は出力端子ｐからＨｉｇｈをスイッチ切替手段２６に出力する。

ＯＲ回路２５からＨｉｇｈが入力されたスイッチ切替手段２６は、スイッチ３０の駆動コイルに電力を供給し、スイッチ３０を閉じる。これにより、交流電源７０の接続点Ｔ側が正極となった場合は、電流が交流電源７０→接続点Ｔ→スイッチ３０→接続点Ｘ→コンデンサＣ２→ダイオードＤ２→接続点Ｕ→交流電源７０、と流れ、交流電源７０の接続点Ｕ側が正極となった場合は、電流が交流電源７０→接続点Ｕ→ダイオードＤ１→コンデンサＣ１→接続点Ｘ→スイッチ３０→接続点Ｔ→交流電源７０、と流れるので、電源装置１が倍電圧整流回路として働き、出力電圧Ｖｏは全波整流時の１４０Ｖの倍となる２８０Ｖとなる。

次に、交流電圧Ｖｉが２００Ｖである場合について説明する。交流電圧Ｖｉが２００Ｖの場合、出力電圧Ｖｏは、電源装置１が全波整流回路となっているために２８０Ｖとなるが、図２（Ｂ）に示すように、出力電圧Ｖｏが２８０Ｖまで上昇するには交流電圧Ｖｉの供給から４０ｍｓかかる。従って、電圧検出部５０での検出電圧Ｖｍも２．８Ｖまで上昇するのに交流電圧Ｖｉの供給から４０ｍｓかかる。

コンパレータ２１は、入力された検出電圧Ｖｍと閾値電圧Ｖｓとを比較し、この比較結果を出力遅延手段２２に出力する。交流電圧Ｖｉが２００Ｖの場合は、図２（Ｂ）に示すように、交流電圧Ｖｉの供給から２０ｍｓが経過するまでは、出力電圧Ｖｏが２００Ｖより低いため、その検出電圧Ｖｍも２．０Ｖより低い。このとき、コンパレータ２１は、交流電圧Ｖｉが１００Ｖの場合と同様に動作し、Ｈｉｇｈを出力遅延手段２２に出力する。

一方、交流電圧Ｖｉの供給から２０ｍｓが経過した後は、出力電圧Ｖｏが２００Ｖ以上となるため、その検出電圧Ｖｍも２．０Ｖ以上となる。このとき、コンパレータ２１は、Ｖｓ≦Ｖｍであるため、Ｌｏｗを出力遅延手段２２に出力する。

このように、交流電圧Ｖｉが２００Ｖである場合は、交流電圧Ｖｉの供給から２０ｍｓ経過した時点を境に、コンパレータ２１の出力がＨｉｇｈからＬｏｗに変化する。このとき、コンパレータ２１の出力は、出力遅延手段２２の働きによって交流電圧Ｖｉが供給された時点から４０ｍｓ後のシュミット回路２４の入力が所定値未満であるため、出力遅延手段２２からＯＲ回路２５にＬｏｗが出力される。

ＯＲ回路２５では、交流電圧Ｖｉの供給時はスイッチ３０が開となっていることから、入力端子ａにはＬｏｗが入力される。入力端子ｂには上述したようにＬｏｗが入力されているため、ＯＲ回路２５は出力端子ｐからＬｏｗをスイッチ切替手段２６に出力する。

ＯＲ回路２５からＬｏｗを入力したスイッチ切替手段２６は、スイッチ３０の駆動コイルに電力を供給しないため、スイッチ３０は開いたままとなる。これにより、電源装置３０は全波整流回路として働き、出力電圧Ｖｏは交流電圧Ｖｉを全波整流した２８０Ｖとなる。

尚、交流電圧判別手段２０に出力維持手段としてＯＲ回路２５を設けている理由は次のとおりである。前述したように、コンパレータ２１の出力は、Ｖｍ≧Ｖｓの場合がＬｏｗ、Ｖｍ＜Ｖｓの場合がＨｉｇｈとなる。交流電圧判別手段２０にＯＲ回路２５を設けずに、コンパレータ２１の出力を直接スイッチ切替手段２６に入力する場合、交流電圧として１００Ｖが供給されたときは、コンパレータ２１での比較結果がＶｍ＜Ｖｓとなり、コンパレータ２１からスイッチ切替手段２６にＨｉｇｈが出力されて電源装置１が倍電圧整流回路に切り替わる。その後、倍電圧整流回路となったことによって検出電圧Ｖｍが上昇してコンパレータ２１での比較結果がＶｍ≧Ｖｓとなり、コンパレータ２１からスイッチ切替手段２６にＬｏｗが出力されて電源装置１が全波整流回路に切り替わる。そして、再びＶｍ＜Ｖｓとなって電源装置１が倍電圧整流回路に切り替わる、ということを繰り返すため、電源装置１の動作が安定しないという問題がある。

しかし、本実施形態のように、交流電圧判別手段２０にＯＲ回路２５が備えられている場合は、自己の出力をフィードバックして入力しているため、一旦Ｖｍ＜ＶｓとなってＯＲ回路２５からＨｉｇｈが出力されれば、これ以降はＨｉｇｈを出力し続けるので、交流電圧判別手段２０にＯＲ回路２５がない場合のように、電源装置１が倍電圧整流回路と全波整流回路とに交互に切り替わるということがない。

尚、以上説明した実施形態では、出力維持手段としてＯＲ回路２５を設けている場合について説明したが、これに限るものではなく、ＲＳ型やＪＫ型等のフリップフロップ回路を用いて出力維持手段を実現してもよい。また、本実施形態の交流電圧判別手段２０とスイッチ切替手段２６との機能を実現するプログラムを有するマイコンを備え、マイコンがプログラムによって検出電圧Ｖｍに応じたスイッチ３０の開閉制御を行うようにしてもよい。

以上説明したように、本発明の電源装置およびこれを備えた電動機は、平滑コンデンサが充電されるまでは整流回路が全波整流回路とされ、平滑コンデンサの充電後、すなわち、出力電圧が安定した後に、出力電圧が所定の閾値電圧以上であれば、回路切替手段により整流回路が全波整流回路から倍電圧整流回路に切り替えられるので、交流電圧が２００Ｖであるときに整流回路が倍電圧整流回路となることがない。従って、電動機に過電圧が印加されることを確実に防止できる。

１ 電源装置
２０ 交流電圧判別手段
２１ コンパレータ
２２ 出力遅延手段
２３ 積分回路
２４ シュミット回路
２５ ＯＲ回路
２６ スイッチ切替手段
３０ スイッチ
４０ 整流器
５０ 電圧検出部
６０ モータ
７０ 交流電源
Ｖｉ 交流電圧
Ｖｏ 出力電圧
Ｖｍ 検出電圧
Ｖｓ 閾値電圧
Ｒ１〜Ｒ３ 抵抗
Ｃ１〜Ｃ３ コンデンサ

Claims (5)

1. 整流器と平滑コンデンサとを有し交流電源から供給される交流電圧を直流の電圧に変換して出力する整流回路を備えた電源装置であって、
   前記整流回路は、倍電圧整流回路と全波整流回路とに切り替え可能に構成され、
   前記電源装置は、前記出力電圧を検出する電圧検出部と、同電圧検出部で検出した前記出力電圧に応じて前記整流回路を前記倍電圧整流回路と前記全波整流回路とに切り替える回路切替手段とを備え、
   前記整流回路は、前記平滑コンデンサが充電されるまでは前記全波整流回路とされ、前記平滑コンデンサの充電後に前記電圧検出部で検出した前記出力電圧が所定の閾値電圧未満であれば、前記回路切替手段により前記全波整流回路から前記倍電圧整流回路に切り替えられることを特徴とする電源装置。
2. 前記整流器は４個のダイオードを組み合わせて形成されたダイオードブリッジで構成されて前記交流電源に接続され、
   前記整流回路は、前記整流器の出力を平滑する前記平滑コンデンサとしての第１のコンデンサと第２のコンデンサとを有し、前記第１のコンデンサと前記第２のコンデンサの接続部がスイッチを介して前記交流電源の一端に接続され、
   前記整流回路は、
   前記スイッチが閉じたときは、前記第１のコンデンサと前記第２のコンデンサの接続部と前記交流電源の一端とが短絡されることで、２個の前記ダイオードと前記第１のコンデンサおよび前記第２のコンデンサとで構成される前記倍電圧整流回路となり、
   前記スイッチが開いたときは、前記第１のコンデンサと前記第２のコンデンサとの接続部と前記交流電源の一端とが開放されることで、前記整流器と前記第１のコンデンサおよび前記第２のコンデンサとで構成される前記全波整流回路となり、
   前記回路切替手段は、前記スイッチと、同スイッチの開閉を行うスイッチ切替手段と、前記電圧検出部で検出した前記出力電圧と前記閾値電圧とを比較しこの比較結果に基づいた出力を前記平滑コンデンサが充電されるまでの時間に対応した所定時間だけ遅延させて前記スイッチ切替手段に出力する交流電圧判別手段とで構成され、
   前記スイッチ切替手段は、前記交流電圧判別手段からの入力に応じて前記スイッチの開閉を行うことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
3. 前記交流電圧判別手段は、前記出力電圧と所定の閾値電圧とを比較しその比較結果を出力するコンパレータと、同コンパレータからの入力に応じた所定値を出力する出力維持手段と、前記コンパレータから前記出力維持手段への出力を前記所定時間遅延させる出力遅延手段とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の電源装置。
4. 前記出力維持手段は論理和回路で構成され、
   前記論理和回路は、前記コンパレータからの入力と、前記論理和回路の出力をフィードバックした入力とを用いて論理演算を行いその結果を前記スイッチ切替手段に出力することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電源装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電源装置を備えたことを特徴とする電動機。

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