JP2024035578A - 絶縁型電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラッチ機能を備えた制御ＩＣを使用している絶縁型電源装置において、数秒程度の短い時間のＡＣコンセントからのプラグの抜き差しによりラッチ停止状態を解除させて電源出力を復帰させ、ユーザーが電源装置の故障と誤判断するのを防止する。【解決手段】トランスの一次側巻線と直列に接続されたスイッチング素子と、スイッチング素子を制御する制御ＩＣと、制御ＩＣの電源電圧を生成する補助電源回路とを備え、ダイオード・ブリッジ回路の正極側出力端子と制御ＩＣの電源電圧端子または高電圧入力端子との間に抵抗素子が接続され、制御ＩＣは異常検出時にスイッチング動作を停止させるラッチ機能を備えている絶縁型電源装置において、ダイオード・ブリッジ回路の一方の入力端子と制御ＩＣの電源電圧端子との間に、交流入力がなくなったことを検出して平滑コンデンサを放電させることによってラッチ停止状態を解除するラッチ解除回路を設けた。【選択図】図１

Description

本発明は、電圧変換用トランスの一次側巻線と直列に接続されたスイッチング素子を制御する制御用半導体装置を備えた絶縁型電源装置に関する。

従来、スイッチング電源装置の１つとして、トランスの一次側巻線に間欠的に電流を流すためのスイッチング素子としてのトランジスタ（シリコン基板の他、ＧａＮやＳｉＣの基板上のトランジスタを含む）および該スイッチング素子をオン、オフ制御する制御回路（一次側制御ＩＣ）を備え、一次側巻線に電流を流すことで二次側巻線に誘起された電流をダイオードにより整流し、コンデンサで平滑して出力するスイッチング電源装置（絶縁型ＤＣ－ＤＣコンバータ）がある。
また、直流電源装置には、交流電源を整流するダイオード・ブリッジ回路と、該回路で整流された直流電圧を、上記スイッチング電源装置（絶縁型ＤＣ－ＤＣコンバータ）で降圧して所望の電位の直流電圧に変換する絶縁型ＡＣ－ＤＣコンバータがある。

従来、絶縁型ＡＣ－ＤＣコンバータを構成する一次側制御ＩＣには、安全性を確保するために、入力電圧の異常や過電流出力、過電圧出力、内部温度上昇などの異常を検出する保護機能が設けられている。かかる保護機能として、異常検出時にスイッチング素子の発振（スイッチング動作）を強制的に停止させるラッチ機能と呼ばれる制御機能がある。なお、ラッチ機能に関する発明は、例えば特許文献１に記載されている。

このラッチ機能による停止状態を解除するためには、通常の場合、電源装置のユーザーが異常要因を取り除いた後、ＡＣコンセントから電源コードの先端のプラグを引き抜いて電源装置を切り離し、数分～数十分の間放置する必要がある。理由は、ダイオード・ブリッジ回路の後段には安定化用の大容量コンデンサが設けられており、このコンデンサに蓄積された電荷によって一次側制御ＩＣの電源電圧が下がらず動作状態をキープするためである。

特開２００２－１３５９６７号公報 特開２０１９－９２２８９号公報 特開２０１９－１０３２９０号公報

ラッチ機能を備えた一次側制御ＩＣを使用した電源装置においては、ラッチ停止状態に陥った場合、スイッチング動作が停止するのみで、状態表示を行うことはない。そのため、かかる電源装置のユーザーは、ラッチ停止で電源装置の出力がなくなると、ラッチ状態であることに気づかず、ＡＣコンセントからプラグを引き抜いてすぐに差し込む操作を、一般に行う。しかし、ラッチ停止の場合、一次側コンデンサの残留電荷で一次側制御ＩＣが作動状態を継続しているので、ラッチ停止状態が解除されることがない。そのため、ユーザーはプラグを抜き差ししたことで一次側制御ＩＣが再起動したと勘違いし、プラグを抜き差ししても電源装置の出力がないと、その時点で電源装置が故障していると判断してしまう可能性が高いという課題がある。

なお、ＡＣ電源がオフなったことを検出したときに、ダイオード・ブリッジ回路の後段のコンデンサに保持されている残留電荷を放電させる放電回路を設けるようにした発明として、例えば特許文献２に記載されているものがある。また、上記コンデンサの電荷量がスイッチングＩＣ（一次側制御ＩＣ）の作動に必要な最低限の電荷量を下回った場合に、二次側からのフィードバック電圧を保持する第２のコンデンサを放電させ、発振停止状態を解除する強制放電回路を設けるようにした発明として、例えば特許文献３に記載されているものがある。

特許文献２に記載されている放電回路は、一次側巻線に接続されているスイッチング素子を利用してダイオード・ブリッジ回路の後段のコンデンサに保持されている残留電荷を放電させるものであり、本願発明とは放電の仕方が全く異なる。
また、特許文献３に記載されている強制放電回路は、ＡＣ電源が断たれダイオード・ブリッジ回路の後段のコンデンサの電荷量がスイッチングＩＣの作動に必要な最低限の電荷量を下回った場合に、フィードバック電圧を保持する第２のコンデンサを放電させるというもので、本願発明とは放電対象のコンデンサが異なる。

本発明は前述したような課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、ラッチ停止の機能を備えた一次側制御ＩＣを使用している絶縁型電源装置において、数秒程度の短い時間のＡＣコンセントからのプラグの抜き差しによりラッチ停止状態を解除させて電源出力を復帰させることができ、それによってユーザーが電源装置の故障と誤判断するのを防止することにある。

上記目的を達成するため本発明は、
入力された交流を直流に変換するダイオード・ブリッジ回路と、該ダイオード・ブリッジ回路の後段に接続された平滑コンデンサと、補助巻線を備え前記平滑コンデンサにより平滑された電圧が一次側巻線に印加される電圧変換用のトランスと、前記一次側巻線と直列に接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子を制御する電源制御用半導体装置と、前記補助巻線に誘起された電圧を整流し平滑して前記電源制御用半導体装置の電源電圧を生成する補助電源回路と、を備え、前記ダイオード・ブリッジ回路の正極側出力端子と前記電源制御用半導体装置の電源電圧端子または高電圧入力端子との間に抵抗素子が接続されている絶縁型電源装置において、
前記電源制御用半導体装置は、異常検出時に前記スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるラッチ機能を備え、
前記ダイオード・ブリッジ回路の一方の入力端子と前記電源制御用半導体装置の電源電圧端子との間に、前記ダイオード・ブリッジ回路への交流入力がなくなったことを検出して前記平滑コンデンサの蓄積電荷を放電させることによって前記ラッチ機能によるラッチ停止状態を解除するラッチ解除回路が設けられているように構成したものである。

上記のような構成によれば、ダイオード・ブリッジ回路の一方の入力端子と前記電源制御用半導体装置の電源電圧端子との間に設けられたラッチ解除回路が、ダイオード・ブリッジ回路への交流入力がなくなったことを検出してダイオード・ブリッジ回路の後段の平滑コンデンサの蓄積電荷を放電させる。そのため、ラッチ停止状態にあるときにＡＣコンセントからプラグが抜去されて交流入力がなくなると、一次側制御ＩＣのラッチ機能によるラッチ停止状態を速やかに解除することができる。また、直後にプラグを差し込むことにより電源出力を復帰させることができ、それによってユーザーが、ラッチ停止した電源装置を故障していると誤判断するのを防止することができる。

本発明によれば、ラッチ停止の機能を備えた一次側制御ＩＣを使用している絶縁型電源装置において、数秒程度の短い時間のＡＣコンセントからのプラグの抜き差しにより、ラッチ停止状態を解除させて電源出力を復帰させることができ、それによってユーザーが電源装置の故障と誤判断するのを防止することができるという効果がある。

本発明に係る絶縁型電源装置としてのＡＣ－ＤＣコンバータの一実施形態を示す回路構成図である。 本発明のラッチ解除回路を設けていない従来型のＡＣ－ＤＣコンバータの構成例を示す回路構成図である。 図１のＡＣ－ＤＣコンバータの変形例を示す回路構成図である。

以下、本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る電源制御用半導体装置（一次側制御ＩＣ）を使用した絶縁型電源装置としてのＡＣ－ＤＣコンバータの一実施形態を示す回路構成図である。なお、本発明に係る絶縁型電源装置はトランスの一次側の回路に特徴を有するものであり、二次側回路はどのような構成であっても良いので、図１においては、二次側巻線と二次側回路の図示を省略している。

本実施形態のＡＣ－ＤＣコンバータは、ＡＣ電源１１からの交流電圧を整流するダイオード・ブリッジ回路１２および平滑コンデンサＣ３と、一次側巻線Ｎｐと線補助巻線Ｎｂおよび二次側巻線とを有しダイオード・ブリッジ回路１２の出力端子間に接続された電圧変換用のトランス１３と、このトランス１３の一次側巻線Ｎｐと直列に接続されたＭＯＳＦＥＴ（絶縁ゲート型電界効果トランジスタ）からなるスイッチングトランジスタＱ１と、該スイッチングトランジスタＱ１をオン、オフ駆動する一次側制御ＩＣ１４を備える。

特に限定されるものでないが、一次側制御ＩＣ１４は、スイッチングトランジスタＱ１のゲート駆動信号を出力する外部端子ＧＡＴＥと、電源電圧端子ＶＣＣと、接地端子ＧＮＤと、二次側回路からのフィードバック電圧が入力される外部端子ＦＢを備える。
また、一次側制御ＩＣ１４は、入力電圧の異常や過電流出力、過電圧出力、内部温度上昇のいずれかの異常またはいずれか２以上の異常を検出する機能と、異常検出時にスイッチングトランジスタＱ１の発振（スイッチング動作）を強制的に停止させるラッチ機能を備えている。

本実施形態のＡＣ－ＤＣコンバータにおいては、トランス１３の補助巻線Ｎｂと直列に接続された整流用ダイオードＤ２と、このダイオードＤ２のカソード端子と接地点との間に接続された平滑用のコンデンサＣ２とからなる補助電源回路１５が設けられ、該補助電源回路１５で整流、平滑された電圧が一次側制御ＩＣ１４の電源電圧端子ＶＣＣに印加されている。また、ダイオード・ブリッジ回路１２の正極側出力端子と一次側制御ＩＣ１４の電源電圧端子ＶＣＣとの間には、抵抗Ｒ８が接続されている。この抵抗Ｒ８は、補助巻線Ｎｂに電圧が誘起されていないＡＣ電源投入直後に一次側制御ＩＣ１４に動作電圧を与えるためのものである。

一方、この抵抗Ｒ８があることによって、一次側制御ＩＣ１４が有するラッチ機能により、Ｑ１の発振（スイッチング動作）が停止されて電源装置の動作が停止した際に、ユーザーがＡＣコンセントからプラグを引き抜いたとしても、比較的容量値の大きなコンデンサＣ３に蓄積されている電荷が、補助巻線Ｎｂ側の整流平滑回路のコンデンサＣ２に供給される。
そのため、一次側制御ＩＣ１４の電源電圧端子ＶＣＣの電圧が、なかなかＩＣの最低動作電圧（ＩＣが低電圧誤動作防止機能を有するときはＵＶＬＯ電圧）以下に下がらず、一次側制御ＩＣ１４のラッチ機能による停止状態が維持される。その結果、ユーザーがＡＣコンセントからプラグを引き抜いた後すぐにプラグを差し込むと、一次側制御ＩＣ１４のラッチ停止状態が解除されず、ユーザーは電源装置が故障していると誤判断してしまうおそれがある。これを防止するため、本実施形態のＡＣ－ＤＣコンバータにおいては、後述のラッチ解除回路１６が設けられる。

なお、図１の実施形態においては、抵抗Ｒ８の一方の端子を一次側制御ＩＣ１４の電源電圧端子ＶＣＣに接続しているが、例えば特開２０１６-１５８３１０号公報に記載されているように、一次側制御ＩＣ１４がダイオード・ブリッジ回路１２の前段の高電圧が印加される端子（ＨＶ）を有する場合には、その高電圧端子ＨＶに抵抗Ｒ８の一方の端子を接続するようにしても良い。つまり、一次側制御ＩＣ１４がＨＶ端子を有していない場合には抵抗Ｒ８をＶＣＣ端子に接続し、一次側制御ＩＣ１４がＨＶ端子を有している場合には、Ｒ８をＨＶ端子に接続すると良い。高電圧端子ＨＶに抵抗Ｒ８の一方の端子を接続することにより、ＩＣの起動完了後にＩＣ内部で高電圧端子ＨＶと電源電圧端子ＶＣＣとの間に接続されている起動スイッチがオフとなるため、起動時やラッチ動作以外の定常動作時においては抵抗Ｒ８で生じる損失を抑制することができる。

なお、図示しないが、上記トランス１３の二次側には、二次側巻線と直列に接続された整流用ダイオードと平滑用のコンデンサが設けられ、一次側巻線Ｎｐに間欠的に電流を流すことで二次側巻線に誘起される交流電圧を整流し平滑することによって、直流出力電圧を生成し出力するように構成される。
また、上記トランス１３の二次側には、例えば誤差アンプを備えたシャントレギュレータなどから構成され出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、検出された電圧に応じた出力電圧検出信号を一次側へ伝達するフォトダイオードのような信号伝達手段とが設けられ、検出電圧に応じた強度を有する光信号が一次側へ伝達される。

一方、上記トランス１３の一次側には、図示しないが、二次側回路の上記フォトダイオードと共にフォトカプラを構成するフォトトランジスタが設けられている。そして、二次側回路で検出された電圧に応じた電流が上記フォトダイオードに流され、検出電圧に応じた強度を有する光信号が出力される。この光信号が一次側へ伝達されることで、光強度に応じた電流がフォトトランジスタに流れ、その電流が一次側制御ＩＣ１４内部に設けられ上記外部端子ＦＢに接続されているプルアップ抵抗等で電圧に変換されて入力される。
本実施形態のＡＣ－ＤＣコンバータでは、二次側の出力電圧が高いほどフォトダイオードに流れる電流とフォトトランジスタに流れる電流が多くなり、一次側制御ＩＣ１４の外部端子ＦＢの電圧が低くなるように構成される。

次に、上記ダイオード・ブリッジ回路１２の一方の入力端子と一次側制御ＩＣ１４の電源電圧端子ＶＣＣとの間に設けられるラッチ解除回路１６の具体的な構成と作用効果について説明する。

図２は、ラッチ解除回路を設けない場合のＡＣ－ＤＣコンバータの回路構成を示す。図２の回路においては、前述したように、ＡＣコンセントからプラグを引き抜いたとしても、コンデンサＣ３に蓄積されている電荷がコンデンサＣ２に供給され、ラッチ停止状態が維持される。そこで、破線で示すように、一次側制御ＩＣ１４の電源電圧端子ＶＣＣと接地点との間に放電用の抵抗Ｒｄを接続して、コンデンサＣ３、Ｃ２の蓄積電荷を放電することが考えられる。
しかし、図２の回路の場合、放電用抵抗Ｒｄに常時電流が流れる構成であるため、放電に要する時間を短くすべく放電用抵抗Ｒｄの抵抗値を小さくすると通常使用時における消費電力が増大する。一方、消費電力を減らすべく放電用抵抗Ｒｄの抵抗値を大きな値に設定すると、放電に要する時間が長くなってしまうという問題点がある。

本実施形態のＡＣ－ＤＣコンバータにおけるラッチ解除回路１６は、上記のような問題点を解決したもので、ＡＣ入力検出部１６Ａと放電実行部１６Ｂとから構成される。
ＡＣ入力検出部１６Ａは、図１に示すように、ＡＣ電源１１からの交流電圧が入力される一方の端子と一次側回路の接地点との間に直列形態に接続されたダイオードＤ１、抵抗Ｒ１、Ｒ２と、抵抗Ｒ１とＲ２の接続ノードＮａと接地点との間に接続されたコンデンサＣ１と、接続ノードａと接地点との間に直列形態に接続された抵抗Ｒ３、Ｒ４と、一次側制御ＩＣ１４の電源電圧端子ＶＣＣと接地点との間に直列形態に接続された抵抗Ｒ５およびトランジスタＱ２とを有し、抵抗Ｒ３とＲ４の接続ノードＮｂの電位がトランジスタＱ２のベース端子に印加されるように構成されている。ダイオードＤ１と抵抗Ｒ１、Ｒ２とにより抵抗分圧回路が構成される。

一方、放電実行部１６Ｂは、一次側制御ＩＣ１４の電源電圧端子ＶＣＣと接地点との間に直列形態に接続された抵抗Ｒ６およびトランジスタＱ３を有し、トランジスタＱ３のベース端子に、ＡＣ入力検出部１６ＡのトランジスタＱ２のコレクタ電圧が印加されている。これにより、正常にＡＣ入力がある場合には、ＡＣ入力検出部１６ＡのトランジスタＱ２がオン状態にされてコレクタ電圧が低くなり、放電実行部１６ＢのトランジスタＱ３がオフされることで、コンデンサＣ２、Ｃ３の放電が防止される。また、ＡＣ入力がなくなると、ノードＮａ、Ｎｂの電位が下がってトランジスタＱ２がオフ状態にされてコレクタ電圧が高くなり、トランジスタＱ３がオンされることで、コンデンサＣ２、Ｃ３の蓄積電荷を放電する。

その結果、一次側制御ＩＣ１４の保護機能でラッチ停止状態になった場合に、ユーザーが、異常の原因を除去してＡＣコンセントからプラグを引き抜くと、速やかにコンデンサＣ２、Ｃ３の蓄積電荷が放電されて、一次側制御ＩＣ１４の電源電圧をＩＣの最低動作電圧またはＵＶＬＯ電圧以下に低下させることができる。それによって、一次側制御ＩＣ１４のラッチ停止状態が解除され、その後プラグが差し込まれると、電源投入時の動作で一次側制御ＩＣ１４が起動されて電源装置の出力が正常に復帰することとなる。

さらに、トランスの二次側回路にも過電流出力や過電圧出力などの異常を検出した場合に、例えば二次側の電圧平滑回路と出力端子とに設けられた出力遮断用のスイッチをオフして回路を保護するラッチ機能が設けられることがある。上記実施形態のラッチ解除回路１６によれば、二次側回路がラッチ停止状態になって、ユーザーがＡＣコンセントからプラグを引き抜くと、速やかにコンデンサＣ２、Ｃ３の蓄積電荷が放電されて一次側制御ＩＣ１４の電源電圧をＩＣの最低動作電圧またはＵＶＬＯ電圧以下に低下させるため、二次側回路のラッチ停止状態を解除させることができる。

さらに、本実施形態のラッチ解除回路１６は、抵抗Ｒ１とＲ５の抵抗値が、図２の回路における放電用抵抗Ｒｄに比べて充分に高く設定されることで、通常使用時における消費電力を抑制できるように構成される。また、トランジスタＱ３と直列のＲ６の抵抗値は、Ｒ１、Ｒ５の抵抗値に比べて充分に小さな値に設定される。これにより、Ｑ３がオンされた際に、コンデンサＣ２、Ｃ３の蓄積電荷を、速やかに放電させることができる。
なお、ＡＣ入力検出部１６ＡのコンデンサＣ１は、ＡＣ電源の瞬断を誤ってＡＣ入力遮断として検出しないようにするためのものである。例えば通常動作時における前記スイッチングトランジスタＱ１のスイッチング動作1サイクルの時間以下（１秒未満）の瞬時停電が起きても、ＡＣ入力遮断として検出しないように、Ｃ１の容量値を設定すれば良い。

次に、本実施形態のラッチ解除回路１６を構成する抵抗Ｒ１～Ｒ６の抵抗値およびコンデンサＣ１の容量値の具体的な設定の仕方について説明する。なお、以下の説明においては、一次側制御ＩＣ１４の電源電圧端子ＶＣＣよりＩＣ内部へ流れる電流をＩcc、抵抗Ｒ８を流れる電流をＩ１、抵抗Ｒ５を流れる電流をＩ２、抵抗Ｒ６を流れる電流をＩ３、抵抗Ｒ４を流れる電流をＩ４、トランジスタＱ２のベース電流をＩｂ、Ｑ２の電流増幅率をｈfeとする。

［抵抗Ｒ８、Ｒ５、Ｒ６の設定］
本実施形態のラッチ解除回路１６においては、ＡＣ入力があり、ラッチ停止状態が維持されている状態においては、Ｑ２がオン、Ｑ３がオフの状態となっており、Ｉcc＜Ｉ1－Ｉ2且つＶcc＞ＩＣ最低動作電圧（ＵＶＬＯ電圧）の関係が成り立ってなければならない。
ＩＣ内部へ流れる電流Ｉccは使用する制御ＩＣの種類によって異なり、抵抗Ｒ８，Ｒ５の抵抗値は、ラッチ停止時のＩccの大きさ、ＡＣ入力電圧値Ｖac、ＩＣの電源電圧Ｖccの値に応じて設定する。
一方、ＡＣ入力が遮断され、ラッチ解除回路１６の機能が働く時は、Ｑ２がオフ、Ｑ３がオンの状態となるようにするため、Ｉ1＜Ｉcc＋Ｉ2＋Ｉ3の関係が成り立っている必要があり、この条件を十分満たせるように抵抗Ｒ６の抵抗値を設定する。

［抵抗Ｒ１～Ｒ４、トランジスタＱ２の設定］
ＡＣ入力があり、ラッチ停止状態が維持されている状態においては、Ｑ２がオン、Ｑ３がオフの状態となるように構成されており、抵抗Ｒ５からＱ２のコレクタへ電流Ｉ２が流れている。これを維持するためには、Ｉｂ＞Ｉ２／ｈfeを流し続ける必要がある。
この際、Ｑ２にベース電流Ｉｂを安定して流すために、ＡＣ入力電圧が最低値（ＡＣ１００Ｖ地域ではＡＣ９０Ｖ）の時に、ノードＮａの電圧Ｖａが１Ｖ以上になるように、抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値を設定する。

また、抵抗Ｒ３にはＱ２のベース電流Ｉｂと抵抗Ｒ４の電流Ｉ４を合わせた電流(Ｉｂ＋Ｉ４)が流れるので、Ｑ２をオンさせるノードＮｂの電圧Ｖｂ（バイポーラトランジスタのベース・エミッタ間飽和電圧であるおよそ０.６Ｖ）を維持するためには、次式
Ｒ３＝(Ｖa－Ｖb)／(Ｉb＋Ｉ4) ……(１)
を満たすように、抵抗Ｒ３の抵抗値を設定すればよい。例えばＲ４＝１０ｋΩに設定した場合には、Ｉ4＝Ｖb／Ｒ4＝０.６／１０＝０.０６であるので、上記式(１)より、
Ｒ３＝０.４／(Ｉb＋０.０６)
となる。

［コンデンサＣ１の設定］
本実施形態のラッチ解除回路１６においては、コンデンサＣ１の大きさにより、プラグ引き抜き後何秒でラッチを解除するかを設定することができる。
コンデンサＣ１の電荷は抵抗Ｒ２,Ｒ３,Ｒ４を介して放電されるため、コンデンサＣ１の電荷を放電させるのに要する時間ｔは、Ｒ２,Ｒ３,Ｒ４の合成抵抗値をＲcとおくと、
ｔ＝－Ｃ1＊Ｒc＊ｌn(Ｖａ／Ｖｂ) ……(２)
で表わされる。
従って、例えば１秒後のラッチ解除を目指す場合には、Ｒ２,Ｒ３,Ｒ４の合成抵抗値Ｒcを計算し、算出されたＲcの値と、ｔの値(＝１秒)、Ｖｂ＝０.６Ｖ、Ｖａ＝１Ｖを上記の式(２)に代入することで、コンデンサＣ１の容量値を求めることができる。

なお、上記実施形態においては、抵抗Ｒ１とＲ２の接続ノードＮａと接地点との間に抵抗Ｒ３，Ｒ４を直列に接続して、抵抗Ｒ３とＲ４の接続ノードＮｂの電圧Ｖｂ（＝０.６Ｖ）をトランジスタＱ２のベース端子に印加している。このように構成しているのは、コンデンサＣ１の放電所要時間ｔを１秒のような短い時間にするには、コンデンサＣ１の容量値を比較的小さな値に設定する必要があり、コンデンサＣ１の容量値を小さな値に設定すると、接続ノードＮａの電位が変動してしまうので、それを抑制するためである。

一方、コンデンサＣ１の放電所要時間ｔすなわち交流入力の遮断検出から放電実行部１６Ｂによる放電開始までの時間を例えば５秒のような時間に設定する場合には、コンデンサＣ１の容量値が大きくなって接続ノードＮａの電位が安定する。そのため、図３に示すように、抵抗Ｒ３，Ｒ４を省略した構成とした上で、ＡＣ入力があるときに抵抗Ｒ１とＲ２の接続ノードＮａの電位が、Ｑ２のオン状態を維持するのに必要な０.６Ｖ以上となるように、Ｒ１，Ｒ２の抵抗値を設定するように構成することも可能である。
これにより、図１に示すラッチ解除回路と同様に、ＡＣコンセントからプラグが引き抜かれた際にラッチ停止状態を解除する動作をさせることができるとともに、ラッチ解除回路１６の構成素子数を減らすことができるという利点がある。一方、図１に示す実施例のラッチ解除回路は、本変形例に比べて、抵抗の数は多くなるものの、コンデンサＣ１の容量値を小さくすることができ、消費電力を減らすことができるという利点がある。

以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態では、スイッチングトランジスタＱ１を、一次側制御ＩＣ１４とは別個の素子としているが、スイッチングトランジスタＱ１を一次側制御ＩＣ１４に取り込んで１つの半導体集積回路として構成してもよい。また、二次側回路はダイオード整流方式の回路を使用したものでも、同期整流方式の回路を使用したものでも良い。また、前記実施形態ではラッチ解除回路を構成するトランジスタＱ２、Ｑ３としてＭＯＳトランジスタを使用しているが、バイポーラトランジスタを使用しても良い。その場合、ノードＮｂの電圧は、ＡＣ入力電圧が最低値の時に、ＭＯＳトランジスタのしきい値電圧Ｖth以上となるように設定される。

また、前記実施形態では、一例として、一次側制御ＩＣ１４が、スイッチングトランジスタＱ１のゲート駆動信号を出力する外部端子ＧＡＴＥと、二次側回路からのフィードバック信号が入力される外部端子ＦＢを備えるものを示したが、スイッチングトランジスタＱ１と直列に接続された電流検出用の抵抗により電流－電圧変換された電圧が入力される電流検出端子（ＣＳ端子）が外部端子としてさらに設けられているものであっても良い。この場合、一次側制御ＩＣ１４は、電流検出端子の電圧に基づいて例えばＱ１のドレイン電圧の共振のボトムを検出してＱ１をターンオフさせる機能を有するように構成することが考えられる。

１１…交流電源、１２…ダイオード・ブリッジ回路、１３トランス、１４…スイッチング電源用半導体装置（一次側制御ＩＣ）、１５…補助電源回路、１６……ラッチ解除回路、１６Ａ……ＡＣ入力検出部、１６Ｂ……放電実行部

Claims (5)

1. 入力された交流を直流に変換するダイオード・ブリッジ回路と、該ダイオード・ブリッジ回路の後段に接続された平滑コンデンサと、補助巻線を備え前記平滑コンデンサにより平滑された電圧が一次側巻線に印加される電圧変換用のトランスと、前記一次側巻線と直列に接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子を制御する電源制御用半導体装置と、前記補助巻線に誘起された電圧を整流し平滑して前記電源制御用半導体装置の電源電圧を生成する補助電源回路と、を備え、前記ダイオード・ブリッジ回路の正極側出力端子と前記電源制御用半導体装置の電源電圧端子または高電圧入力端子との間に抵抗素子が接続されている絶縁型電源装置であって、
   前記電源制御用半導体装置は、異常検出時に前記スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるラッチ機能を備え、
   前記ダイオード・ブリッジ回路の一方の入力端子と前記電源制御用半導体装置の電源電圧端子との間に、前記ダイオード・ブリッジ回路への交流入力がなくなったことを検出して前記平滑コンデンサの蓄積電荷を放電させることによって前記ラッチ機能によるラッチ停止状態を解除するラッチ解除回路が設けられていることを特徴とする絶縁型電源装置。
2. 前記ラッチ解除回路は、前記ダイオード・ブリッジ回路への交流入力の有無を検出する交流入力検出回路と、前記電源制御用半導体装置の電源電圧端子と接地点との間に接続され前記交流入力検出回路からの信号によってオン、オフされる第１トランジスタを有する放電回路と、を備え。
   前記交流入力検出回路は、前記ダイオード・ブリッジ回路の一方の入力端子と接地点との間に直列形態に接続された整流素子および高抵抗素子を含む複数の抵抗素子からなり前記交流入力を分圧する抵抗分圧回路を備え、前記抵抗分圧回路により分圧された電圧に基づいて前記ダイオード・ブリッジ回路への交流入力の有無を検出することを特徴とする請求項１に記載の絶縁型電源装置。
3. 前記交流入力検出回路は、前記電源制御用半導体装置の電源電圧端子と接地点との間に直列形態に接続された高抵抗素子および第２トランジスタを備え、該第２トランジスタの制御端子に前記抵抗分圧回路により分圧された電圧が印加され、当該第２トランジスタの出力電位によって前記放電回路を構成する前記第１トランジスタがオン、オフ制御されるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の絶縁型電源装置。
4. 前記抵抗分圧回路は、
   前記ダイオード・ブリッジ回路の一方の入力端子と接地点との間に前記整流素子と直列形態に接続された第１抵抗素子および第２抵抗素子と、
   前記第１抵抗素子と第２抵抗素子の接続ノードと接地点との間に直列形態に接続された第３抵抗素子および第４抵抗素子と、
   前記第１抵抗素子と第２抵抗素子の接続ノードと接地点との間に接続された容量素子と、を備え、少なくとも前記第１抵抗素子は高抵抗素子により構成されており、
   前記第３抵抗素子と第４抵抗素子の接続ノードに、前記第２トランジスタの制御端子が接続され、
   前記第２トランジスタはバイポーラトランジスタであり、前記第３抵抗素子と第４抵抗素子の接続ノードの電位は、交流が入力されている状態であって交流入力電圧が最低値の時でもベース・エミッタ間飽和電圧以上になるように設定されていることを特徴とする請求項３に記載の絶縁型電源装置。
5. 前記交流入力検出回路による交流入力の遮断検出から前記放電回路による放電開始までの時間は、通常動作時における前記スイッチング素子のスイッチング動作1サイクルの時間よりも長くなるように、前記抵抗分圧回路の時定数が設定されていることを特徴とする請求項２～４のいずれかに記載の絶縁型電源装置。

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