JP2599978B2 - Power supply circuit - Google Patents

Power supply circuit

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JP2599978B2
JP2599978B2 JP63265179A JP26517988A JP2599978B2 JP 2599978 B2 JP2599978 B2 JP 2599978B2 JP 63265179 A JP63265179 A JP 63265179A JP 26517988 A JP26517988 A JP 26517988A JP 2599978 B2 JP2599978 B2 JP 2599978B2
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賢吉 山下
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電源装置に係り、特に、交流入力電圧の整
流を全波整流方式と倍圧整流方式とに切換える入力整流
回路を持つ電源装置の整流方式切換え手段に関するもの
である。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device, and more particularly, to a power supply device having an input rectifier circuit for switching rectification of an AC input voltage between a full-wave rectification method and a voltage doubler rectification method. And rectification method switching means.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来技術のスイッチ制御回路の基本構成および電源装
置の1例を第7図に示す。
FIG. 7 shows an example of the basic configuration of a switch control circuit and an example of a power supply device according to the prior art.

一般に交流入力電圧としては、AC100V系(約87V〜132
V程度)とAC200V系(約174V〜264V程度)との2系統が
ある。スイッチングトランス12への印加電圧値が大幅に
換わらないようにするために、入力電圧が100V系におい
ては、スイッチ制御回路15Aが働いて整流切換スイッチ1
6を導通状態にして倍圧整流を実行し、入力電圧が200V
系においては、整流切換スイッチ16を開放状態にして全
波整流を行なっている。
Generally, as AC input voltage, AC100V system (about 87V-132
V) and AC200V (about 174V to 264V). In order to prevent the applied voltage value to the switching transformer 12 from being drastically changed, when the input voltage is 100 V, the switch control circuit 15A operates to operate the rectification changeover switch 1.
6 to conduct and execute double voltage rectification, input voltage 200V
In the system, full-wave rectification is performed with the rectification changeover switch 16 in an open state.

トランジスタ11はオン−オフをくり返し、トランス12
の一次側の整流電圧をもとに、2次側のダイオード13を
通してコンデンサ14に直流を発生させる直流−直流変換
を行なう。
Transistor 11 repeats on-off, and transformer 12
Based on the rectified voltage on the primary side, DC-DC conversion for generating a DC voltage on the capacitor 14 through the diode 13 on the secondary side is performed.

スイッチングトランジスタ制御回路10は、2次側の直
流電圧が一定になるように、スイッチングトランジスタ
11のオン−オフのデューティを制御する。
The switching transistor control circuit 10 controls the switching transistor so that the DC voltage on the secondary side becomes constant.
11 to control the on-off duty.

また、整流電圧を抵抗8,9で分割してできる検出電圧V
detは、整流電圧が不足していることを検出するため
に、不足電圧検出信号としてスイッチングトランジスタ
制御回路10に入力され、整流電圧が不足した時は、スイ
ッチングトランジスタ11をオフとし、トランジスタ11の
動作を停止させる。すなわち、整流電圧が不足して電源
トランス12が飽和し、スイッチングトランジスタ11が破
壊されてしまうのを防止している。
Also, the detection voltage V that can be obtained by dividing the rectified voltage by
The det is input to the switching transistor control circuit 10 as an undervoltage detection signal to detect that the rectified voltage is insufficient, and when the rectified voltage is insufficient, the switching transistor 11 is turned off, and the operation of the transistor 11 is performed. To stop. That is, the power supply transformer 12 is prevented from being saturated due to insufficient rectified voltage, and the switching transistor 11 is prevented from being destroyed.

さらに、交流電源の電圧に応じて整流切換スイッチ16
の切換えを自動的にさせるため、従来は、スイッチ制御
回路15Aにより整流回路で整流する前の交流入力電圧VA
Cを検出し、整流切換スイッチ16の切換えを指令するよ
うになっていた。
In addition, a rectification switch 16 according to the voltage of the AC power supply
Conventionally, in order to automatically switch between the AC input voltage VA before rectification by the rectifier circuit by the switch control circuit 15A.
C is detected, and the switching of the rectification changeover switch 16 is commanded.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記スイッチ制御回路15Aを整流段よりも後の部分に
組込むことを考えると、必然的に検出電圧としては、整
流電圧を使用することになる。上記従来技術では、単に
検出電圧と基準電圧を比較し、低ければ倍圧整流に高け
れば全波整流に切換えているため、不具合が生じてい
た。
Considering that the switch control circuit 15A is incorporated in a portion after the rectification stage, a rectified voltage is necessarily used as the detection voltage. In the above prior art, the detection voltage and the reference voltage are simply compared, and if the detection voltage is low, the voltage is switched to the double voltage rectification, and if the voltage is high, the switching is switched to the full-wave rectification.

まず、AC100V系の交流電流が入力された場合を考え
る。倍圧整流していれば、整流電圧は交流電圧の2倍に
なるので、基準電圧よりも高くなり、全波整流に移行す
る。すると整流電圧は基準電圧よりも低くなり、また倍
圧整流に戻る。この切換えをくり返し、本来の目的の倍
圧整流に定まらないという問題があった。
First, consider a case where an AC 100 V AC current is input. If the voltage is double-rectified, the rectified voltage becomes twice as high as the AC voltage, so that the rectified voltage becomes higher than the reference voltage. Then, the rectified voltage becomes lower than the reference voltage, and returns to the double voltage rectification. This switching was repeated, and there was a problem that the intended double voltage rectification could not be determined.

なお、基準電圧を単に2倍にしただけでは、今後は、
AC200V系の交流電圧の場合に倍圧整流と全波整流とのく
り返しが起こり、本質的な問題解決にはならない。
By simply doubling the reference voltage,
In the case of AC 200V AC voltage, double rectification and full-wave rectification occur repeatedly, and this does not solve the essential problem.

したがって、スイッチ制御回路15Aを整流段よりも後
の部分に組込み、スイッチングトランジスタ制御回路10
等と電源を共有したり、交流入力電圧検出用の整流平滑
回路を省いたりすること、特に、スイッチングトランジ
スタ制御回路10とひとまとめにして、1チップIC化する
ことは不可能であった。
Therefore, the switch control circuit 15A is incorporated in a portion after the rectification stage, and the switching transistor control circuit
It was not possible to share a power supply with the like or to omit a rectifying / smoothing circuit for detecting an AC input voltage, and in particular, to integrate the switching transistor control circuit 10 into a one-chip IC.

本発明の目的は、整流切換スイッチの切換えを制御す
るスイッチ制御回路を整流段よりも後の部分に組込むこ
とが可能な回路方式の電源装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a circuit type power supply device in which a switch control circuit for controlling switching of a rectification changeover switch can be incorporated in a portion subsequent to a rectification stage.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は、上記目的を達成するために、設置場所によ
り異なる交流入力電圧を整流する手段と、整流電圧を直
流−直流電圧変換して所定の直流出力電圧を得るスイッ
チングレギュレータ等の手段と、整流手段を全波整流ま
たは倍圧整流に切換えさせる整流切換えスイッチと、こ
の整流切換えスイッチを操作するスイッチ制御回路とを
含む電源回路において、スイッチ制御回路が、整流電圧
を検出電圧とし、高低二つの基準電圧を持ち、検出電圧
が高い方の基準電圧よりも高い場合は全波整流状態への
切換え指令を整流切換えスイッチに出力し、検出電圧が
低い方の基準電圧よりも低い場合は倍圧整流状態への切
換え指令を整流切換えスイッチに出力し、両基準電圧の
間に入る場合は現在の操作指令をそのまま維持する手段
からなる電源回路を提案するものである。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides a means for rectifying an AC input voltage that varies depending on an installation location, a means such as a switching regulator for converting a rectified voltage to a DC-DC voltage to obtain a predetermined DC output voltage, and a rectifier. In a power supply circuit including a rectification changeover switch for switching means to full-wave rectification or voltage doubler rectification, and a switch control circuit for operating the rectification changeover switch, the switch control circuit uses a rectification voltage as a detection voltage and a high and low reference. If the detected voltage is higher than the higher reference voltage, a command to switch to the full-wave rectification state is output to the rectification changeover switch, and if the detected voltage is lower than the lower reference voltage, the voltage is doubled rectified. Output a switching command to the rectification changeover switch, and when the voltage falls between the two reference voltages, a power supply circuit comprising means for maintaining the current operation command as it is. It is intended to draft.

前記スイッチ制御回路は、前記整流電圧が所定電圧を
越えた時点から所定時間経た後に整流切換スイッチに切
換え指令を出す遅延回路を備えることもできる。
The switch control circuit may include a delay circuit that issues a switching command to a rectification switch after a lapse of a predetermined time from the time when the rectified voltage exceeds a predetermined voltage.

〔作用〕[Action]

第1図は、本発明による電源装置の基本的構成を示す
ブロック図である。スイッチ制御回路15には、整流電圧
を抵抗ブリーダ8,9で抵抗分割した検出電圧Vdetが入力
される。また、スイッチ制御回路15自身のスイッチの操
作出力状態を監視するようになっている。こうすること
により、スイッチ制御回路15は、自分自身のスイッチの
操作状態と整流電圧のレベルとから、操作出力の遷移状
態を決定する。
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a power supply device according to the present invention. The switch control circuit 15 receives the detection voltage Vdet obtained by dividing the rectified voltage by the resistance bleeders 8 and 9. Further, the operation output state of the switch of the switch control circuit 15 itself is monitored. By doing so, the switch control circuit 15 determines the transition state of the operation output from the operation state of its own switch and the level of the rectified voltage.

具体的には、例えば、第2図に示すヒステリシス特性
を持つ制御回路となる。次に、この特性を説明する。
Specifically, for example, the control circuit has a hysteresis characteristic shown in FIG. Next, this characteristic will be described.

まず、基準電圧を2つ(VH,VL、ただしVH〉VL×2
とする)準備しておく。整流切換スイッチ16が開放状態
である場合は、整流電圧がVLより低くなった時、スイ
ッチ16を導通状態にする。一方、スイッチ16が導通状態
である場合は、整流電圧がVHよりも高くなった時、ス
イッチ16を開放状態にする。
First, two reference voltages (VH, VL, where VH> VL × 2)
Be prepared). When the rectification changeover switch 16 is open, the switch 16 is turned on when the rectification voltage becomes lower than VL. On the other hand, when the switch 16 is conducting, the switch 16 is opened when the rectified voltage becomes higher than VH.

このヒステリシス特性により、第3図に示すような動
作を実行できる。以下、順を追ってその動作を説明す
る。
Due to this hysteresis characteristic, an operation as shown in FIG. 3 can be performed. Hereinafter, the operation will be described step by step.

ここで、AC200V系×2>VH>AC200V系>VLおよびV
H>AC100V系×2>VL>AC100V系となるように、VH,VL
を選んであるものとする。
Here, AC200V system × 2>VH> AC200V system> VL and V
VH, VL so that H> AC100V system x 2>VL> AC100V system
It is assumed that has been selected.

まず、AC100V系の交流電圧が入力された場合を考え
る。全波整流をしている場合は、整流電圧はVL以下で
ある。全波整流は切換回路が開放状態なので、VL以下
であれば切換回路を導通状態にして、倍圧整流に移行す
る。整流電圧は交流電圧の2倍になるが、整流電圧がV
Hを越えない限り、この倍圧整流を維持する。
First, consider the case where an AC 100 V AC voltage is input. When full-wave rectification is performed, the rectified voltage is equal to or lower than VL. In the full-wave rectification, since the switching circuit is in an open state, if the voltage is equal to or lower than VL, the switching circuit is made conductive and the operation shifts to the voltage doubler rectification. The rectified voltage is twice the AC voltage, but the rectified voltage is V
This double rectification is maintained as long as H is not exceeded.

一方、倍圧整流していれば、整流電圧は交流電圧の2
倍になるが、倍圧整流は切換回路が導通の状態なので、
整流電圧がVHを越えない限り、そのままの倍圧整流を
維持する。
On the other hand, if the voltage is doubled rectified, the rectified voltage is two times the AC voltage.
Doubled rectification is because the switching circuit is conducting,
As long as the rectified voltage does not exceed VH, the double voltage rectification is maintained.

AC200V系の交流電圧が入力された場合を考える。倍圧
整流の場合は整流電圧がVHを越える。倍圧整流は、切
換回路が導通の状態なので、整流電圧がVHを越えれ
ば、切換回路を開放して、全波整流に移行する。ここ
で、再び整流電圧を検出し、整流電圧がVL以下になら
ない限り、その全波整流を維持する。
Consider a case in which an AC 200 V AC voltage is input. In the case of double voltage rectification, the rectified voltage exceeds VH. In the voltage doubler rectification, since the switching circuit is in a conductive state, when the rectified voltage exceeds VH, the switching circuit is opened to shift to full-wave rectification. Here, the rectified voltage is detected again, and the full-wave rectification is maintained unless the rectified voltage becomes VL or less.

一方、全波整流している場合は、整流電圧はVL以上
である。全波整流は切換回路が開放状態であるので、整
流電圧がVLより下がらない限り、全波整流を維持す
る。
On the other hand, when full-wave rectification is performed, the rectified voltage is equal to or higher than VL. Since the switching circuit is open in the full-wave rectification, the full-wave rectification is maintained unless the rectified voltage drops below VL.

以上の通り、瞬時停電による電源電圧の変動も含め
て、AC100系とAC200V系との間を何度往復しても、100V
系入力電圧に対しては倍圧整流を維持し、AC200V系入力
に対しては全波整流を維持できる。
As mentioned above, even if the power supply voltage fluctuates due to an instantaneous power outage, 100V
Double voltage rectification can be maintained for system input voltage, and full-wave rectification can be maintained for AC200V system input.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第4図により説明する。本
例は、記憶回路を用いた実施例である。なお、自分自身
の操作状態は、フリップフロップ25の内部で参照され
る。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is an embodiment using a memory circuit. Note that the operation state of itself is referred to inside the flip-flop 25.

整流回路は、ダイオード2,3,4,5からなり、交流入力
電圧VACを整流する。整流切換スイッチ16は、全波整流
と倍圧整流とを切換えるスイッチである。スイッチ16を
開けば全波整流を、閉じれば倍圧整流を行なう。6,7は
整流後のリプル分を除去する平滑コンデンサである。
The rectifier circuit includes diodes 2, 3, 4, and 5, and rectifies the AC input voltage VAC. The rectification changeover switch 16 is a switch for switching between full-wave rectification and voltage doubler rectification. When the switch 16 is opened, full-wave rectification is performed, and when the switch 16 is closed, voltage double rectification is performed. Reference numerals 6 and 7 denote smoothing capacitors for removing ripples after rectification.

次に、スイッチ制御回路15の構成を説明する。抵抗8,
9は整流電圧を抵抗分割し、検出電圧Vdetを作る。その
電圧は、次段の比較器22,23の入力端子(+側)に接続
される。VBBは内部電源である。基準電圧VL,VHは、内
部電源VBBに抵抗19,20,21を直列接続し、抵抗分割して
作る。それぞれの電圧は次段の比較器22,23の入力端子
(−側)に接続される。基準電圧VHを入力した比較器2
2の出力は、次段フリップフロップ25のセット端子
(S)へ、基準電圧VLを接続した比較器23の出力はイ
ンバータ24で反転されてフリップフロップ25のリセット
端子(R)に接続される。フリップフロップ25の出力
(▲▼)は、リレー18駆動用トランジスタ26のベース
に接続される。リレー18は、スイッチ16の開閉を制御
し、トランジスタ26がオンの時にはスイッチ16を閉じ、
オフの時にはスイッチ16を開くように設定しておく。
Next, the configuration of the switch control circuit 15 will be described. Resistance 8,
9 divides the rectified voltage by resistance to create a detection voltage Vdet. The voltage is connected to the input terminals (+ side) of the comparators 22 and 23 at the next stage. VBB is an internal power supply. The reference voltages VL and VH are created by connecting resistors 19, 20, and 21 in series to the internal power supply VBB and dividing the resistors. The respective voltages are connected to the input terminals (− side) of the comparators 22 and 23 in the next stage. Comparator 2 with input of reference voltage VH
The output of 2 is connected to the set terminal (S) of the next-stage flip-flop 25, and the output of the comparator 23 connected to the reference voltage VL is inverted by the inverter 24 and connected to the reset terminal (R) of the flip-flop 25. The output (▲) of the flip-flop 25 is connected to the base of the transistor 26 for driving the relay 18. The relay 18 controls the opening and closing of the switch 16, and closes the switch 16 when the transistor 26 is on,
The switch 16 is set to open when the switch is off.

本実施例のスイッチ制御回路15が、第2図の特性を持
ち、第3図に示す動作をすることを以下に説明する。ま
たVH>2×VLと選んでおくものとする。
The following describes that the switch control circuit 15 of this embodiment has the characteristics shown in FIG. 2 and performs the operation shown in FIG. Also, it is assumed that VH> 2 × VL.

初期状態として、スイッチ16が開き全波整流している
ところから判断を開始させる。
As an initial state, the determination is started from the point where the switch 16 is opened and full-wave rectification is performed.

まず、交流入力電圧VACが低く、その全波整流電圧
が、VLよりも低い場合から始める。この場合、Vdetは
VLよりも低いので、比較器22,23の出力はそれぞれLow
レベルに、インバータ24の出力はHighレベルとなり、フ
リップフロップ25をリセットし、その出力▲▼はHigh
レベルとなる。するとトランジスタ26はオンとなり、リ
レー18はスイッチ16を閉じ、整流回路は倍圧整流を行な
う。整流電圧は2倍になり、検出電圧も2倍になる。
First, the operation starts when the AC input voltage VAC is low and the full-wave rectified voltage is lower than VL. In this case, since Vdet is lower than VL, the outputs of the comparators 22 and 23 are respectively Low.
Level, the output of the inverter 24 becomes High level, and the flip-flop 25 is reset.
Level. Then, the transistor 26 is turned on, the relay 18 closes the switch 16, and the rectifier circuit performs voltage doubler rectification. The rectified voltage doubles and the detection voltage doubles.

ここで、VH>VL×2と選んでおいたので、Vdetが2
倍になって、VLを越えることはあっても、VHを越える
ことはない。VdesがVLを越えた場合、比較器23の出力
は、ハイレベルとなるが、インバータ24と通した出力は
ローレベルである。したがって、フリップフロップ25の
前の状態が保持され、スイッチ16は閉じたままとなる。
Here, since VH> VL × 2 was selected, Vdet is 2
It doubles and may exceed VL but not VH. When Vdes exceeds VL, the output of comparator 23 goes high, but the output through inverter 24 is low. Therefore, the previous state of the flip-flop 25 is maintained, and the switch 16 remains closed.

次に、交流入力電圧が高くなり、その倍圧整流電圧を
検出したVdetが、VHよりも高くなる場合を説明する。
この場合、比較器22の出力がハイレベルになり、フリッ
プフロップ25がセットされ▲▼はローレベルになる、
したがって、トランジスタ26はオフとなり、リレー18が
スイッチ16を開くので、整流回路は全波整流動作に移行
する。整流電圧は、スイッチ16を開く前の半分になり、
Vdetも半分になるが、VH>2×VLに選んであったの
で、Vdet>VLは保証されている。そこで、比較器22の
出力は反転し、ローレベルになるが、比較器23の出力は
ハイレベルのままであり、フリップフロップ25の前の状
態が保持され、スイッチ16は開いたままとなる。
Next, a case will be described in which the AC input voltage increases and Vdet, which has detected the doubled rectified voltage, becomes higher than VH.
In this case, the output of the comparator 22 goes high, the flip-flop 25 is set, and ▲ ▼ goes low,
Therefore, the transistor 26 is turned off, and the relay 18 opens the switch 16, so that the rectifying circuit shifts to the full-wave rectifying operation. The rectified voltage is half before opening switch 16,
Although Vdet is also halved, Vdet> VL is guaranteed because VH> 2 × VL was selected. Thus, the output of the comparator 22 is inverted and goes to a low level, but the output of the comparator 23 remains at a high level, the state before the flip-flop 25 is maintained, and the switch 16 remains open.

今度は、交流入力電圧が低くなり、その全波整流電圧
を検出していたVdetが、VHよりも低くなる場合を説明
する。この場合、比較器22の出力がローレベルになり、
比較器23の出力もローレベルとなり、フリップフロップ
25がセットされ状態を反転し、出力▲▼はハイレベル
になる。トランジスタ26はオンとなり、リレー18はスイ
ッチ16を閉じ、整流回路は倍圧整流動作に移行する。整
流電圧は2倍に、したがってVdetはスイッチ16が閉じる
前の2倍になり、比較器23の出力はハイレベルなる。し
かし、VH>2×VLであり、VH>Vdetであることは保
証されているので、比較器22の出力はローレベルのまま
で、フリップフロップ25の前の状態が保持され、スイッ
チ16は閉じたままとなる。以下、交流入力電圧変化に応
じて、以下の動作をくり返す。
This time, a case will be described in which the AC input voltage decreases and Vdet, which has detected the full-wave rectified voltage, becomes lower than VH. In this case, the output of the comparator 22 becomes low level,
The output of the comparator 23 also becomes low level, and the flip-flop
25 is set and the state is inverted, and the output ▲ ▼ becomes high level. The transistor 26 is turned on, the relay 18 closes the switch 16, and the rectifier circuit shifts to the voltage doubler rectification operation. The rectified voltage is doubled, and therefore Vdet is doubled before switch 16 is closed, and the output of comparator 23 goes high. However, since VH> 2 × VL and VH> Vdet are guaranteed, the output of the comparator 22 remains low, the state before the flip-flop 25 is maintained, and the switch 16 is closed. Will remain. Hereinafter, the following operation is repeated according to the AC input voltage change.

本実施例によれば、第2図の特性を持ち、第3図に示
す動作を実現できる。すなわち、整流後の電圧を検出し
て状況を適確に判断し、AC100V系入力に対しては倍圧整
流をまたAC200V系入力に対しては全波整流を行なうこと
が可能である。
According to the present embodiment, the operation having the characteristics shown in FIG. 2 and the operation shown in FIG. 3 can be realized. That is, it is possible to detect the voltage after rectification and accurately judge the situation, to perform voltage doubler rectification for an AC 100 V input and full-wave rectification for an AC 200 V input.

なお、本実施例では切換素子としてリレーを用いた
が、サイリスタやトライアック等も使用できることは言
うまでもない。
Although a relay is used as the switching element in the present embodiment, it goes without saying that a thyristor, a triac, or the like can be used.

ところで、スイッチ16が導通状態すなわち倍圧整流の
状態でAC200V系が入力されると、全波整流へ切換えが起
こるまでの間、倍圧整流による高い整流電圧が発生す
る。この高い電圧に合わせて、耐圧の高いコンデンサ等
の回路素子を使用することは、不経済である。
By the way, when the AC voltage of 200 V is input while the switch 16 is conducting, that is, in the state of the voltage doubler rectification, a high rectified voltage by the voltage doubler rectification is generated until the switching to the full-wave rectification occurs. It is uneconomical to use a circuit element such as a capacitor with a high withstand voltage in accordance with this high voltage.

このことは、整流電圧が無い場合にスイッチ16を必ず
開放状態に一旦操作し維持することにより解決される。
This can be solved by always operating and maintaining the switch 16 in the open state when there is no rectified voltage.

第5図にこの機能を実現する回路を示す。この回路で
は、電圧VBBを抵抗27,28で分圧して形成した電圧Eaを
比較器29に入力し、比較器29の出力をインバータ30およ
びOR回路31を介してフリップフロップ回路25のセット端
子(S)に入力してある。したがって、本回路は整流電
圧を検出する検出電圧Vdetが予め設定していた電圧Ea以
下の場合フリップフロップ25をセット状態に維持する働
きをする。本リセット回路を設けると、AC200V系入力電
圧の倍電圧整流を未然に防止でき、コンデンサ等の回路
素子として耐圧の高いものを使用せずにすみ、経済的で
ある。
FIG. 5 shows a circuit for realizing this function. In this circuit, a voltage Ea formed by dividing the voltage VBB by resistors 27 and 28 is input to a comparator 29, and the output of the comparator 29 is set via an inverter 30 and an OR circuit 31 to a set terminal of a flip-flop circuit 25 ( S). Therefore, this circuit functions to maintain the flip-flop 25 in the set state when the detection voltage Vdet for detecting the rectified voltage is equal to or lower than the preset voltage Ea. By providing this reset circuit, double voltage rectification of the 200 VAC input voltage can be prevented beforehand, and a high withstand voltage circuit element such as a capacitor is not required, which is economical.

また、交流電圧投入時、平滑コンデンサ6,7へ過大な
突入電流が流入することを防ぐため、投入初期におい
て、交流電源とブリッジ整流回路との間に10オーム程度
の突入制限抵抗を挿入する場合がよくある。この場合、
整流電圧は、交流電圧を投入してから、徐々に上昇して
いく。切換回路の状態を開放状態に初期化しておけば、
初めの状態は、全波整流なのでAC200V系を投入した場
合、切換回路の状態を変えることは不要であるはずであ
る。
In addition, in order to prevent an excessive rush current from flowing into the smoothing capacitors 6 and 7 when the AC voltage is turned on, insert an inrush limiting resistor of about 10 ohms between the AC power supply and the bridge rectifier circuit at the beginning of turning on. There are often. in this case,
The rectified voltage gradually rises after the AC voltage is applied. If the state of the switching circuit is initialized to the open state,
Since the initial state is full-wave rectification, it is not necessary to change the state of the switching circuit when a 200 VAC system is turned on.

ところが、突入制限抵抗がある場合は、交流投入時の
整流電圧の立上りが遅いため、整流電圧が最終値に達し
ていないVL以下という時点で、切換回路の設定がなさ
れることとなる。このときには、電圧不足であるので、
導通状態すなわち倍圧整流に一旦移行する。それから、
整流電圧が上昇していきVHを越え、ここでまた切換回
路を開放状態にし、全波整流に戻り、目的の状態にな
る。状態を2回切換えて元に戻るというこの動作は本来
不要な動作であって、望ましくない。
However, when there is an inrush limiting resistor, the rise of the rectified voltage at the time of AC input is slow, so that the setting of the switching circuit is performed when the rectified voltage does not reach the final value or less than VL. At this time, since the voltage is insufficient,
The transition to the conducting state, that is, the voltage double rectification is temporarily made. then,
The rectified voltage rises and exceeds VH, at which point the switching circuit is opened again to return to full-wave rectification and return to the desired state. This operation of switching the state twice and returning to the original state is an inherently unnecessary operation and is not desirable.

第6図は、上記不要な動作を防ぐ回路を示している。
この回路は、整流電圧が設定レベルを越える前は、切換
回路を開放状態すなわち全波整流にしておき、整流電圧
が設定レベルを越えた時点から一定時間経て切換回路の
設定を開始するように働く遅延回路である。整流電圧が
適度に安定するまで一定時間待てば、AC200V入力時、上
記不要な動作は無くなる。AC100V入力の場合、全波整流
から1回状態が切換り倍圧整流に移行することは従来通
りである。
FIG. 6 shows a circuit for preventing the unnecessary operation.
This circuit keeps the switching circuit in an open state, that is, full-wave rectification, before the rectified voltage exceeds the set level, and operates to start setting the switching circuit after a certain time from when the rectified voltage exceeds the set level. It is a delay circuit. If a certain period of time is waited until the rectified voltage is appropriately stabilized, the unnecessary operation is eliminated at the time of AC200V input. In the case of AC100V input, the state is switched once from full-wave rectification and shifts to double voltage rectification as usual.

以下、第6図の初期化遅延回路の動作を説明する。 Hereinafter, the operation of the initialization delay circuit of FIG. 6 will be described.

交流入力電圧投入時の整流電圧が低くて、検出電圧Vd
etが比較器29の基準電圧Eaより低い期間は比較器29の出
力はロー,インバータ30の出力はハイ,トランジスタ34
はオン,コンデンサ35の両端の電圧はほぼ0V,比較器37
の一端子がDC−Lレベルなので、その出力はハイ,OR回
路38の入力は両方ともハイでその出力はハイ,OR回路31
の出力もハイとなり、フリップフロップ25をセット状態
に維持する。
The rectified voltage when the AC input voltage is turned on is low, and the detection voltage Vd
While et is lower than the reference voltage Ea of the comparator 29, the output of the comparator 29 is low, the output of the inverter 30 is high, and the transistor 34
Is on, the voltage across capacitor 35 is almost 0 V, and comparator 37
, The output is high, the inputs of the OR circuit 38 are both high and the output is high, and the output of the OR circuit 31 is high.
Also goes high, maintaining flip-flop 25 in the set state.

整流電圧が上昇して、Vdetが、比較器29の基準電圧Ea
を越えると、その出力はハイ,インバータ30の出力はロ
ー,トランジスタ34はオフ,OR回路38の入力端子のうち
インバータ30に接続された方はローになる。定電流I0
コンデンサ35の充電を開始し、コンデンサ35の端子電圧
は徐々に上昇する。この端子電圧が、比較器37の基準電
圧(+端子)よりまだ低い状態では、その出力はハイと
なるので、OR回路38,31はハイとなり、フリップフロッ
プ25は、セット状態を維持する。
The rectified voltage rises, and Vdet becomes the reference voltage Ea of the comparator 29.
, The output of the inverter 30 is low, the transistor 34 is off, and the input terminal of the OR circuit 38 connected to the inverter 30 is low. Constant current I 0 begins to charge the capacitor 35, the terminal voltage of the capacitor 35 rises gradually. When this terminal voltage is still lower than the reference voltage (+ terminal) of the comparator 37, its output becomes high, so that the OR circuits 38 and 31 become high, and the flip-flop 25 maintains the set state.

コンデンサ35の充電電圧が、比較器37の基準電圧を越
えると、比較器37の出力はローとなり、OR回路38の出力
はローになり、他のセット信号がなければフリップフロ
ップ25のセット端子はローとなり、切換開始状態とな
る。
When the charging voltage of the capacitor 35 exceeds the reference voltage of the comparator 37, the output of the comparator 37 becomes low, the output of the OR circuit 38 becomes low, and if there is no other set signal, the set terminal of the flip-flop 25 is It becomes low, and the switching is started.

なお、スイッチ制御回路の電源の給電を、整流電圧か
ら取る場合は、遅延回路の起動に、制御回路の電源の立
上りを用いても、同じ効果が得られる。
In the case where the power supply of the power supply of the switch control circuit is obtained from the rectified voltage, the same effect can be obtained by using the rise of the power supply of the control circuit to start the delay circuit.

交流入力電圧がAC100V系からAC200V系に移行する場
合、整流電圧がVHを越えた時点で、倍圧整流から全波
整流に切換わり、整流電圧は下降するが、整流電圧は、
過渡的にはVHよりも若干上昇することが考えられえ
る。これは電源回路設計上の制約条件になる。
When the AC input voltage shifts from AC100V system to AC200V system, when the rectified voltage exceeds VH, it switches from voltage doubler rectification to full-wave rectification and the rectified voltage falls, but the rectified voltage is
It can be considered that the voltage rises slightly above VH transiently. This is a constraint on the power supply circuit design.

この制約は、整流電圧がVHを越えたことを検出し、
VHを越えている間は、スイッチングトランジスタ11の
動作を停止させる方法で除去できる。
This constraint detects that the rectified voltage has exceeded VH,
While the voltage exceeds VH, the switching transistor 11 can be removed by stopping the operation.

第4図の比較器22の出力を、スイッチング停止信号b
として、スイッチングトランジスタ制御回路10に送れ
ば、上記目的は容易に達成できる。
The output of the comparator 22 in FIG.
By sending it to the switching transistor control circuit 10, the above object can be easily achieved.

電源回路においては、整流電圧が不足すると、電源ト
ランス12の鉄芯,コア等の磁束が飽和し、直流重畳が生
じ、スイッチングトランジスタ11が破損する。これを防
止するために整流電圧の不足時は、スイッチングトラン
ジスタ11の動作を止める。
In the power supply circuit, when the rectified voltage is insufficient, the magnetic flux of the iron core, the core, and the like of the power transformer 12 is saturated, and DC superposition occurs, and the switching transistor 11 is damaged. To prevent this, when the rectified voltage is insufficient, the operation of the switching transistor 11 is stopped.

このためには、第4図等に示すように整流電圧を検出
し、トランジスタスイッチング停止信号aとして、スイ
ッチングトランジスタ制御回路10に送ることが必要であ
る。
For this purpose, it is necessary to detect the rectified voltage and send it to the switching transistor control circuit 10 as a transistor switching stop signal a as shown in FIG.

スイッチングトランジスタ制御回路10とスイッチ制御
回路15とのIC化を考えた場合、従来技術では、トランジ
スタスイッチング制御回路10は整流電圧を、スイッチ制
御回路15は交流入力電圧を検出するため、ICの端子とし
ては2本必要であった。本発明により、同じ整流電圧を
検出し、2つの制御回路をのせた1チップIC化ができる
ので、検出端子を共有できる。必要な端子が1本で済む
ため、経済的であるというメリットが生ずる。
When the switching transistor control circuit 10 and the switch control circuit 15 are considered as ICs, in the conventional technology, the transistor switching control circuit 10 detects a rectified voltage, and the switch control circuit 15 detects an AC input voltage. Required two. According to the present invention, the same rectified voltage can be detected, and a one-chip IC having two control circuits mounted thereon can be used, so that the detection terminals can be shared. Since only one terminal is required, there is a merit of being economical.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、整流電圧を検出して、全波整流と倍
圧整流とを切換えできるので、このスイッチ制御回路を
整流段よりも後の回路部に組込むことが可能となる。し
たがって、スイッチングトランジスタ制御回路等と電源
を共有し、交流入力電圧検出用の整流平滑回路を省くこ
とができる。特に、スイッチングトランジスタ制御回路
とのICチップIC化が可能となる。
According to the present invention, it is possible to switch between full-wave rectification and voltage-doubled rectification by detecting a rectified voltage, so that this switch control circuit can be incorporated in a circuit section after the rectification stage. Therefore, the power supply is shared with the switching transistor control circuit and the like, and the rectifying and smoothing circuit for detecting the AC input voltage can be omitted. In particular, it is possible to make an IC chip IC with the switching transistor control circuit.

また、整流電圧が設定レベルを越える前は、切換回路
を開放状態すなわち全波整流にしておき、整流電圧が設
定レベルを越えた時点から一定時間経て切換回路の設定
を開始するように働く遅延回路を備えたので、全波整流
に設定すべき場合に、倍圧整流に一旦移行し、それから
全波整流に戻るというような本来不要な動作をすること
が無くなる。
Also, before the rectified voltage exceeds the set level, the switching circuit is kept in an open state, that is, full-wave rectification, and a delay circuit that operates to start setting of the switching circuit after a certain time from when the rectified voltage exceeds the set level. In the case where full-wave rectification is to be set, there is no needless operation that temporarily shifts to voltage doubler rectification and then returns to full-wave rectification.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明による電源装置の基本的構成を示すブロ
ック図、第2図は第1図装置で用いたヒステリシス特性
を示す説明図、第3図は第1図装置の動作の例を示す
図、第4図は本発明による電源装置の一実施例を示す回
路図、第5図は整流切換スイッチの状態を初期化する回
路の一例を示す図、第6図は整流切換の判断を遅延させ
る回路の一例を示す図、第7図は従来の電源装置の構成
の一例を示す図である。 1……交流電流、2,3,4,5……整流回路ダイオード、 6,7……平滑回路コンデンサ、8,9……分圧抵抗、 10……スイッチングトランジスタ制御回路、 11……スイッチングトランジスタ、12……トランス、13
……ダイオード、 14……平滑コンデンサ、15……スイッチ制御回路、 15A……従来のスイッチ制御回路、16……整流切換スイ
ッチ、 18……整流切換スイッチ16駆動用リレー、19、20、21…
…分圧抵抗、 22、23……比較器、24……インバータ、25……フリップ
フロップ、 26……トランジスタ、27、28……分圧抵抗、29……比較
器、 30………インバータ、31……OR回路、32、33……トラン
ジスタ、 35……コンデンサ、36……定電流源、37……比較器、38
……OR回路。
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a power supply device according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing hysteresis characteristics used in the FIG. 1 device, and FIG. 3 shows an example of operation of the FIG. 1 device. FIG. 4 is a circuit diagram showing an embodiment of the power supply device according to the present invention. FIG. 5 is a diagram showing an example of a circuit for initializing the state of the rectification changeover switch. FIG. 7 is a diagram showing an example of a circuit to be driven, and FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of a conventional power supply device. 1 ... AC current, 2,3,4,5 ... Rectifier circuit diode, 6,7 ... Smoothing circuit capacitor, 8,9 ... Division resistor, 10 ... Switching transistor control circuit, 11 ... Switching transistor , 12 ... Transformer, 13
... Diode, 14 ... Smoothing capacitor, 15 ... Switch control circuit, 15A ... Conventional switch control circuit, 16 ... Rectifier switch, 18 ... Rectifier switch 16 drive relay, 19, 20, 21 ...
… Divider resistor, 22, 23… Comparator, 24… Inverter, 25… Flip-flop, 26 …… Transistor, 27, 28 …… Divider resistor, 29… Comparator, 30 …… Inverter, 31 OR circuit, 32, 33 Transistor, 35 Capacitor, 36 Constant current source, 37 Comparator, 38
…… OR circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 賢吉 茨城県日立市大みか町5丁目2番1号 株式会社日立製作所大みか工場内 (56)参考文献 特開 昭62−250872(JP,A) 特開 昭63−87175(JP,A) 実開 昭62−198884(JP,U) 実開 昭60−114530(JP,U) 実開 平1−86481(JP,U) 実開 昭61−7289(JP,U) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Kenkichi Yamashita 5-2-1 Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside the Hitachi, Ltd. Omika Plant (56) References JP-A-62-250872 (JP, A) Opened 63-87175 (JP, A) Opened 62-198884 (JP, U) Opened 60-114530 (JP, U) Opened 1-86481 (JP, U) Opened 61-7289 (JP, U) JP, U)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】設置場所により異なる交流入力電圧を整流
する手段と、整流電圧を直流−直流電圧変換して所定の
直流出力電圧を得るスイッチングレギュレータ等の手段
と、前記整流手段を全波整流または倍圧整流に切換えさ
せる整流切換えスイッチと、前記整流切換えスイッチを
操作するスイッチ制御回路とを含む電源回路において、 前記スイッチ制御回路が、前記整流電圧を検出電圧と
し、高低二つの基準電圧を持ち、前記検出電圧が高い方
の基準電圧よりも高い場合は全波整流状態への切換え指
令を前記整流切換えスイッチに出力し、前記検出電圧が
低い方の基準電圧よりも低い場合は倍圧整流状態への切
換え指令を前記整流切換えスイッチに出力し、両基準電
圧の間に入る場合は現在の操作指令をそのまま維持する
手段からなることを特徴とする電源回路。
1. A means for rectifying an AC input voltage which differs depending on an installation location, a means such as a switching regulator for converting a rectified voltage from DC to DC voltage to obtain a predetermined DC output voltage, and a means for rectifying the rectifying means by full-wave rectification or In a power supply circuit including a rectification changeover switch for switching to voltage doubler rectification and a switch control circuit for operating the rectification changeover switch, the switch control circuit uses the rectification voltage as a detection voltage and has two reference voltages, high and low, If the detection voltage is higher than the higher reference voltage, a switching command to the full-wave rectification state is output to the rectification changeover switch.If the detection voltage is lower than the lower reference voltage, the state changes to the double-voltage rectification state. Output to the rectification changeover switch, and when the voltage falls between the two reference voltages, the current operation command is maintained as it is. Characteristic power supply circuit.
【請求項2】請求項1に記載の電源回路において、 前記スイッチ制御回路が、前記整流電圧が所定電圧を越
えた時点から所定時間経た後に前記整流切換スイッチに
切換え指令を出す遅延回路を有することを特徴とする電
源回路。
2. The power supply circuit according to claim 1, wherein the switch control circuit has a delay circuit for issuing a switching command to the rectification change switch after a lapse of a predetermined time from the time when the rectified voltage exceeds a predetermined voltage. A power supply circuit characterized by the following.
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