JP2771936B2 - 直流電源回路 - Google Patents
直流電源回路Info
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- JP2771936B2 JP2771936B2 JP5126116A JP12611693A JP2771936B2 JP 2771936 B2 JP2771936 B2 JP 2771936B2 JP 5126116 A JP5126116 A JP 5126116A JP 12611693 A JP12611693 A JP 12611693A JP 2771936 B2 JP2771936 B2 JP 2771936B2
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- Y02E40/30—Reactive power compensation
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- Rectifiers (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＯＡ（Office Automat
ion ）機器等に用いられる直流電源回路に関し、特に交
流が入力する力率改善回路とその負荷であるスイッチン
グレギュレータの駆動回路に関する。
ion ）機器等に用いられる直流電源回路に関し、特に交
流が入力する力率改善回路とその負荷であるスイッチン
グレギュレータの駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、交流から直流電圧を得る１つの
方法であるスイッチングレギュレータは、小型、高効率
等の長所が多く、特にラインオペレート型のスイッチン
グレギュレータでは整流回路としてコスト的に有利なコ
ンデンサインプット方式が多く用いられている。しかし
ながら、このコンデンサインプット方式を用いた場合の
交流入力電流は、導通角が狭い、ピーク値が大きな電流
となるので、力率が悪く多くの高調波電流を含むことに
なる。このために力率を改善する回路が付加され、この
力率改善回路をトランジスタ、ＦＥＴ等の能動素子で構
成した場合にその駆動電源が必要となる。
方法であるスイッチングレギュレータは、小型、高効率
等の長所が多く、特にラインオペレート型のスイッチン
グレギュレータでは整流回路としてコスト的に有利なコ
ンデンサインプット方式が多く用いられている。しかし
ながら、このコンデンサインプット方式を用いた場合の
交流入力電流は、導通角が狭い、ピーク値が大きな電流
となるので、力率が悪く多くの高調波電流を含むことに
なる。このために力率を改善する回路が付加され、この
力率改善回路をトランジスタ、ＦＥＴ等の能動素子で構
成した場合にその駆動電源が必要となる。
【０００３】図４は力率改善回路の駆動電源を得るため
の従来の直流電源回路を示し、この回路は概略的に交流
電源１と、ダイオードブリッジＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４
により構成された整流回路２と、力率改善回路を構成す
る昇圧チョッパ回路３と、この力率改善回路３の出力電
圧を入力とするスイッチングレギュレータ４とを有し、
スイッチングレギュレータ４は整流回路２により全波整
流された脈流電圧から昇圧チョッパ回路３と自己の駆動
電源を生成するように構成されている。
の従来の直流電源回路を示し、この回路は概略的に交流
電源１と、ダイオードブリッジＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４
により構成された整流回路２と、力率改善回路を構成す
る昇圧チョッパ回路３と、この力率改善回路３の出力電
圧を入力とするスイッチングレギュレータ４とを有し、
スイッチングレギュレータ４は整流回路２により全波整
流された脈流電圧から昇圧チョッパ回路３と自己の駆動
電源を生成するように構成されている。
【０００４】この回路の動作を説明すると、先ず、交流
電源１の交流は整流回路２により全波整流されて脈流電
圧に変換される。この脈流電圧はスイッチングレギュレ
ータ４の起動抵抗Ｒ２、Ｒ３により分圧され、スイッチ
ングレギュレータ４ではこの分圧された電圧が平滑コン
デンサＣ３により平滑化され、この電圧が所定値以上に
なると昇圧チョッパ回路３とスイッチングレギュレータ
４の各制御回路６、７が動作を開始し、それぞれスイッ
チング素子Ｑ１、Ｑ２の駆動パルスを出力する。
電源１の交流は整流回路２により全波整流されて脈流電
圧に変換される。この脈流電圧はスイッチングレギュレ
ータ４の起動抵抗Ｒ２、Ｒ３により分圧され、スイッチ
ングレギュレータ４ではこの分圧された電圧が平滑コン
デンサＣ３により平滑化され、この電圧が所定値以上に
なると昇圧チョッパ回路３とスイッチングレギュレータ
４の各制御回路６、７が動作を開始し、それぞれスイッ
チング素子Ｑ１、Ｑ２の駆動パルスを出力する。
【０００５】昇圧チョッパ回路３では、制御回路６が動
作を開始してスイッチング素子Ｑ１の駆動パルスを出力
すると、入力電流波形と入力電圧波形が相似になり、か
つダイオードＤ５と平滑コンデンサＣ１により整流およ
び平滑化された出力電圧が所望の電圧になるように制御
され、スイッチングレギュレータ４のトランスＴ１に印
加される。
作を開始してスイッチング素子Ｑ１の駆動パルスを出力
すると、入力電流波形と入力電圧波形が相似になり、か
つダイオードＤ５と平滑コンデンサＣ１により整流およ
び平滑化された出力電圧が所望の電圧になるように制御
され、スイッチングレギュレータ４のトランスＴ１に印
加される。
【０００６】スイッチングレギュレータ４では、スイッ
チング素子Ｑ２が駆動パルスによりオン、オフすること
によりトランスＴ１の２次側ｂに交流電圧が誘起され、
この交流電圧がダイオードＤ９、Ｄ１０、インダクタＬ
３および出力平滑コンデンサＣ４により整流および平滑
化され、直流電圧が出力端子９、１０を介して出力され
る。また、この直流電圧が検出回路８により検出されて
制御回路７にフィードバックされ、所望の電圧になるよ
うに制御される。
チング素子Ｑ２が駆動パルスによりオン、オフすること
によりトランスＴ１の２次側ｂに交流電圧が誘起され、
この交流電圧がダイオードＤ９、Ｄ１０、インダクタＬ
３および出力平滑コンデンサＣ４により整流および平滑
化され、直流電圧が出力端子９、１０を介して出力され
る。また、この直流電圧が検出回路８により検出されて
制御回路７にフィードバックされ、所望の電圧になるよ
うに制御される。
【０００７】また、スイッチングレギュレータ４のトラ
ンスＴ１の１次側ｃにも同様に交流電圧が誘起され、こ
の交流電圧がダイオードＤ７、Ｄ８、インダクタＬ２お
よび駆動平滑コンデンサＣ３により整流および平滑化さ
れてこの直流電圧が制御回路６、７の駆動電源となり、
昇圧チョッパ回路３とスイッチングレギュレータ４が連
続動作状態となる。ここで特に触れていない各部は、そ
れぞれＬがインダクタ、Ｄがダイオード、Ｃがコンデン
サを示している。
ンスＴ１の１次側ｃにも同様に交流電圧が誘起され、こ
の交流電圧がダイオードＤ７、Ｄ８、インダクタＬ２お
よび駆動平滑コンデンサＣ３により整流および平滑化さ
れてこの直流電圧が制御回路６、７の駆動電源となり、
昇圧チョッパ回路３とスイッチングレギュレータ４が連
続動作状態となる。ここで特に触れていない各部は、そ
れぞれＬがインダクタ、Ｄがダイオード、Ｃがコンデン
サを示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ここで、上記従来の回
路では、昇圧チョッパ回路３とスイッチングレギュレー
タ４が同時に起動されるように構成され、具体的には駆
動電源は立ち上がると昇圧チョッパ回路３とスイッチン
グレギュレータ４の各制御回路６、７に供給される。
路では、昇圧チョッパ回路３とスイッチングレギュレー
タ４が同時に起動されるように構成され、具体的には駆
動電源は立ち上がると昇圧チョッパ回路３とスイッチン
グレギュレータ４の各制御回路６、７に供給される。
【０００９】この起動時の動作を詳細に説明すると、先
ず、スイッチングレギュレータ４では、出力電圧が一定
となる定常状態になるまでは、検出回路８から制御回路
７に対しては出力電圧を大きくするような検出信号が供
給されて制御回路７の出力は最大デューティとなり、ス
イッチング素子Ｑ２に大電流が流れる。そして、この動
作が継続することにより出力電圧が上昇して設定電圧を
越えると制御回路７の出力のデューティが制限される。
ず、スイッチングレギュレータ４では、出力電圧が一定
となる定常状態になるまでは、検出回路８から制御回路
７に対しては出力電圧を大きくするような検出信号が供
給されて制御回路７の出力は最大デューティとなり、ス
イッチング素子Ｑ２に大電流が流れる。そして、この動
作が継続することにより出力電圧が上昇して設定電圧を
越えると制御回路７の出力のデューティが制限される。
【００１０】このデューティの変化は、検出回路８と制
御回路７の応答が遅れるので瞬時に行われず、スイッチ
ング周波数が１００ＫＨｚで動作する場合には通常数Ｋ
Ｈｚとなる。しかしながら、制御応答が数ＫＨｚと比較
的高速であり、また、出力端子９、１０には負荷が接続
されているので出力電圧は大幅に上昇せず、したがっ
て、回路部品が破損したり、保護回路が必要になること
はない。
御回路７の応答が遅れるので瞬時に行われず、スイッチ
ング周波数が１００ＫＨｚで動作する場合には通常数Ｋ
Ｈｚとなる。しかしながら、制御応答が数ＫＨｚと比較
的高速であり、また、出力端子９、１０には負荷が接続
されているので出力電圧は大幅に上昇せず、したがっ
て、回路部品が破損したり、保護回路が必要になること
はない。
【００１１】他方、昇圧チョッパ回路３においても同様
に、出力電圧が一定となる定常状態になるまでは制御回
路６の出力は最大デューティとなり、スイッチング素子
Ｑ１に大電流が流れる。そして、この動作が継続するこ
とにより出力電圧が上昇して設定電圧を越えると制御回
路６の出力のデューティが制限される。
に、出力電圧が一定となる定常状態になるまでは制御回
路６の出力は最大デューティとなり、スイッチング素子
Ｑ１に大電流が流れる。そして、この動作が継続するこ
とにより出力電圧が上昇して設定電圧を越えると制御回
路６の出力のデューティが制限される。
【００１２】しかしながら、この昇圧チョッパ回路３で
は、このデューティの制限は、昇圧チョッパ回路３が交
流の入力電流を制御しているので、商用電源の周波数以
上の高速で応答することができない。したがって、通
常、昇圧チョッパ回路３のスイッチング周波数に関係な
く数Ｈｚとなってかなり遅く、出力電圧が設定電圧を越
えた後に最大デューティで発振が長く継続し、設定電圧
より大きくなる。また、昇圧チョッパ回路３の負荷であ
るスイッチングレギュレータ４の起動が遅い場合には、
昇圧チョッパ回路３は無負荷に近い状態で起動されるの
で、出力電圧の上昇がかなり大きくなる。
は、このデューティの制限は、昇圧チョッパ回路３が交
流の入力電流を制御しているので、商用電源の周波数以
上の高速で応答することができない。したがって、通
常、昇圧チョッパ回路３のスイッチング周波数に関係な
く数Ｈｚとなってかなり遅く、出力電圧が設定電圧を越
えた後に最大デューティで発振が長く継続し、設定電圧
より大きくなる。また、昇圧チョッパ回路３の負荷であ
るスイッチングレギュレータ４の起動が遅い場合には、
昇圧チョッパ回路３は無負荷に近い状態で起動されるの
で、出力電圧の上昇がかなり大きくなる。
【００１３】この結果、昇圧チョッパ回路３が定常状態
になるまでの過電圧により、スイッチング素子Ｑ１、整
流ダイオードＤ５および平滑コンデンサＣ１が破損する
恐れが発生したり、破損しないまでも劣化が免れず、ま
た、この問題を解決するために素子Ｑ１、Ｄ５およびＣ
１として耐圧が高いものを用いるとコストアップとな
る。
になるまでの過電圧により、スイッチング素子Ｑ１、整
流ダイオードＤ５および平滑コンデンサＣ１が破損する
恐れが発生したり、破損しないまでも劣化が免れず、ま
た、この問題を解決するために素子Ｑ１、Ｄ５およびＣ
１として耐圧が高いものを用いるとコストアップとな
る。
【００１４】また、素子Ｑ１、Ｄ５およびＣ１を過電圧
から保護する回路を付加することが考えられるが、この
場合には間欠発振により起動が繰り返され、ストレスに
よる素子Ｑ１、Ｄ５およびＣ１の劣化の問題を解決する
ことができない。また、昇圧チョッパ回路３の出力が過
電圧の状態でスイッチングレギュレータ４が動作すると
いうことは、同様な問題がスイッチングレギュレータ４
のスイッチング素子Ｑ２にも発生する。
から保護する回路を付加することが考えられるが、この
場合には間欠発振により起動が繰り返され、ストレスに
よる素子Ｑ１、Ｄ５およびＣ１の劣化の問題を解決する
ことができない。また、昇圧チョッパ回路３の出力が過
電圧の状態でスイッチングレギュレータ４が動作すると
いうことは、同様な問題がスイッチングレギュレータ４
のスイッチング素子Ｑ２にも発生する。
【００１５】本発明は上記従来の問題点に鑑み、高耐圧
の回路素子や特別な過電圧保護回路を設けることなく回
路素子の破損や劣化を防止することができる直流電源回
路を提供することを目的とする。
の回路素子や特別な過電圧保護回路を設けることなく回
路素子の破損や劣化を防止することができる直流電源回
路を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】第１の手段は上記目的を
達成するために、交流を全波整流して脈流電圧を生成す
る整流回路と、この整流回路から出力された脈流電圧を
入力とし、入力された脈流電圧が正弦波になるように力
率を改善する力率改善回路と、この力率改善回路の出力
電圧を入力とし、この入力された出力電圧から所望の直
流電圧を生成するとともに、前記整流回路から出力され
た脈流電圧を入力とし、入力された脈流電圧を平滑して
直流電圧を生成し、この直流電圧によりスイッチング素
子から駆動パルスを出力させ、この駆動パルスの入力に
よりトランスに交流電圧を誘起させて前記力率改善回路
の制御回路と自己の制御回路とを駆動するための駆動電
源を生成するスイッチングレギュレータとからなる直流
電源回路において、前記スイッチングレギュレータ自身
によって生成された前記自己の制御回路を駆動するため
の駆動電源の立ち上がりを遅延して前記力率改善回路の
制御回路に印加する遅延回路を備えていることを特徴と
する。
達成するために、交流を全波整流して脈流電圧を生成す
る整流回路と、この整流回路から出力された脈流電圧を
入力とし、入力された脈流電圧が正弦波になるように力
率を改善する力率改善回路と、この力率改善回路の出力
電圧を入力とし、この入力された出力電圧から所望の直
流電圧を生成するとともに、前記整流回路から出力され
た脈流電圧を入力とし、入力された脈流電圧を平滑して
直流電圧を生成し、この直流電圧によりスイッチング素
子から駆動パルスを出力させ、この駆動パルスの入力に
よりトランスに交流電圧を誘起させて前記力率改善回路
の制御回路と自己の制御回路とを駆動するための駆動電
源を生成するスイッチングレギュレータとからなる直流
電源回路において、前記スイッチングレギュレータ自身
によって生成された前記自己の制御回路を駆動するため
の駆動電源の立ち上がりを遅延して前記力率改善回路の
制御回路に印加する遅延回路を備えていることを特徴と
する。
【００１７】
【作用】第１の手段では、駆動電源の立ち上がりが遅延
されて力率改善回路に印加され、力率改善回路がスイッ
チングレギュレータより遅く起動されるので、力率改善
回路が負荷状態で立ち上がり、起動時の力率改善回路の
出力電圧が極端に上昇しない。したがって、高耐圧の回
路素子や特別な過電圧保護回路を設けることなく回路素
子の破損や劣化を防止することができる。
されて力率改善回路に印加され、力率改善回路がスイッ
チングレギュレータより遅く起動されるので、力率改善
回路が負荷状態で立ち上がり、起動時の力率改善回路の
出力電圧が極端に上昇しない。したがって、高耐圧の回
路素子や特別な過電圧保護回路を設けることなく回路素
子の破損や劣化を防止することができる。
【００１８】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明に係る直流電源回路の一実施例を示
す回路図、図２は図１の遅延回路の具体例を示す回路
図、図３は図１の遅延回路の他の具体例を示す回路図で
あり、図４に示す構成部材と同一のものには同一の参照
符号を付す。
する。図１は本発明に係る直流電源回路の一実施例を示
す回路図、図２は図１の遅延回路の具体例を示す回路
図、図３は図１の遅延回路の他の具体例を示す回路図で
あり、図４に示す構成部材と同一のものには同一の参照
符号を付す。
【００１９】図１において、交流電源１の一端は、整流
回路であるダイオードブリッジ２のダイオードＤ１のカ
ソードとダイオードＤ２のアノードに接続され、他端は
ダイオードＤ３のカソードとダイオードＤ４のアノード
に接続されている。ダイオードＤ２のカソードとダイオ
ードＤ４のカソードは、スイッチングレギュレータ４の
分圧抵抗Ｒ２の一端と、力率改善回路である昇圧チョッ
パ回路３ａの制御回路６とインダクタＬ１の一端に接続
されている。制御回路６の電源端子には、昇圧チョッパ
回路３ａの立ち上がりを遅くするための遅延回路５が接
続され、この遅延回路５から駆動電源が供給される。
回路であるダイオードブリッジ２のダイオードＤ１のカ
ソードとダイオードＤ２のアノードに接続され、他端は
ダイオードＤ３のカソードとダイオードＤ４のアノード
に接続されている。ダイオードＤ２のカソードとダイオ
ードＤ４のカソードは、スイッチングレギュレータ４の
分圧抵抗Ｒ２の一端と、力率改善回路である昇圧チョッ
パ回路３ａの制御回路６とインダクタＬ１の一端に接続
されている。制御回路６の電源端子には、昇圧チョッパ
回路３ａの立ち上がりを遅くするための遅延回路５が接
続され、この遅延回路５から駆動電源が供給される。
【００２０】インダクタＬ１の他端は、ダイオードＤ５
のアノードとスイッチング素子Ｑ１のドレインに接続さ
れ、ダイオードＤ５のカソードは、平滑コンデンサＣ１
の一端とスイッチングレギュレータ４のトランスＴ１の
１次側ａおよび抵抗Ｒ１、コンデンサＣ２の並列回路の
一端に接続されている。ダイオードＤ５と平滑コンデン
サＣ１の接続点は制御回路６に接続され、制御回路６の
制御端子はスイッチング素子Ｑ１のゲートに接続されて
いる。なお、ダイオードブリッジ２のダイオードＤ１と
ダイオードＤ３の各アノードは、昇圧チョッパ回路３ａ
では制御回路６と、スイッチング素子Ｑ１のソースと平
滑コンデンサＣ１の他端と遅延回路５に接続されてい
る。
のアノードとスイッチング素子Ｑ１のドレインに接続さ
れ、ダイオードＤ５のカソードは、平滑コンデンサＣ１
の一端とスイッチングレギュレータ４のトランスＴ１の
１次側ａおよび抵抗Ｒ１、コンデンサＣ２の並列回路の
一端に接続されている。ダイオードＤ５と平滑コンデン
サＣ１の接続点は制御回路６に接続され、制御回路６の
制御端子はスイッチング素子Ｑ１のゲートに接続されて
いる。なお、ダイオードブリッジ２のダイオードＤ１と
ダイオードＤ３の各アノードは、昇圧チョッパ回路３ａ
では制御回路６と、スイッチング素子Ｑ１のソースと平
滑コンデンサＣ１の他端と遅延回路５に接続されてい
る。
【００２１】スイッチングレギュレータ４のトランスＴ
１の１次側ａにおける抵抗Ｒ１、コンデンサＣ２の並列
回路の他端はダイオードＤ６のカソードに接続され、ダ
イオードＤ６のアノードは、トランスＴ１の１次側ａの
他端とスイッチング素子Ｑ２のドレインに接続されてい
る。
１の１次側ａにおける抵抗Ｒ１、コンデンサＣ２の並列
回路の他端はダイオードＤ６のカソードに接続され、ダ
イオードＤ６のアノードは、トランスＴ１の１次側ａの
他端とスイッチング素子Ｑ２のドレインに接続されてい
る。
【００２２】トランスＴ１の２次側ｂの一端は、ダイオ
ードＤ９を介してダイオードＤ１０のカソードとインダ
クタＬ３の一端に接続され、インダクタＬ３の他端は平
滑コンデンサＣ４の一端と、検出回路８の一端と出力端
子９に接続されている。トランスＴ１の２次側ｂの他端
は、ダイオードＤ１０のアノードと、平滑コンデンサＣ
４の他端と、検出回路８の他端と出力端子１０に接続さ
れている。出力端子９、１０間の直流電圧は検出回路８
により検出され、制御回路７にフィードバックされる。
ードＤ９を介してダイオードＤ１０のカソードとインダ
クタＬ３の一端に接続され、インダクタＬ３の他端は平
滑コンデンサＣ４の一端と、検出回路８の一端と出力端
子９に接続されている。トランスＴ１の２次側ｂの他端
は、ダイオードＤ１０のアノードと、平滑コンデンサＣ
４の他端と、検出回路８の他端と出力端子１０に接続さ
れている。出力端子９、１０間の直流電圧は検出回路８
により検出され、制御回路７にフィードバックされる。
【００２３】トランスＴ１の１次側ｃの一端は、ダイオ
ードＤ７を介してダイオードＤ８のカソードとインダク
タＬ２の一端に接続され、インダクタＬ２の他端は平滑
コンデンサＣ３の一端と、分圧抵抗Ｒ２、Ｒ３の接続点
と遅延回路５の入力端子に接続されている。分圧抵抗Ｒ
２、Ｒ３の接続点はまた制御回路７の電源端子に接続さ
れ、制御回路７の制御端子はスイッチング素子Ｑ２のゲ
ートに接続されている。なお、ダイオードブリッジ２の
ダイオードＤ１とダイオードＤ３の各アノードは、スイ
ッチングレギュレータ４では平滑コンデンサＣ３の他端
と、ダイオードＤ８のアノードと、１次側ｃの他端と、
抵抗Ｒ３の他端と、制御回路７とスイッチング素子Ｑ２
のソースに接続されている。
ードＤ７を介してダイオードＤ８のカソードとインダク
タＬ２の一端に接続され、インダクタＬ２の他端は平滑
コンデンサＣ３の一端と、分圧抵抗Ｒ２、Ｒ３の接続点
と遅延回路５の入力端子に接続されている。分圧抵抗Ｒ
２、Ｒ３の接続点はまた制御回路７の電源端子に接続さ
れ、制御回路７の制御端子はスイッチング素子Ｑ２のゲ
ートに接続されている。なお、ダイオードブリッジ２の
ダイオードＤ１とダイオードＤ３の各アノードは、スイ
ッチングレギュレータ４では平滑コンデンサＣ３の他端
と、ダイオードＤ８のアノードと、１次側ｃの他端と、
抵抗Ｒ３の他端と、制御回路７とスイッチング素子Ｑ２
のソースに接続されている。
【００２４】上記実施例の動作を説明すると、交流電源
１の交流が整流回路２に印加されると、全波整流されて
脈流電圧に変換され、この脈流電圧はスイッチングレギ
ュレータ４の起動抵抗Ｒ２、Ｒ３により分圧され、この
分圧された電圧が平滑コンデンサＣ３により平滑化さ
れ、この電圧が所定値以上になるとスイッチングレギュ
レータ４の制御回路７が動作を開始し、スイッチング素
子Ｑ２の駆動パルスを出力する。この場合、起動抵抗Ｒ
２、Ｒ３により分圧された電圧の立ち上がりが遅延回路
５を介して昇圧チョッパ回路３の制御回路６に入力する
ので、制御回路６はまだ動作を開始していない。このよ
うに、スイッチングレギュレータ４は、交流電源１の交
流が整流回路２に印加されると、全波整流されて脈流電
圧に変換され、この脈流電圧はスイッチングレギュレー
タ４の起動抵抗Ｒ２、Ｒ３により分圧され、この分圧さ
れた電圧が平滑コンデンサＣ３により平滑化されること
から、前記整流回路２から出力された脈流電圧を入力と
し、入力された脈流電圧を平滑して直流電圧を生成する
機能を備えている。また、脈流電圧はスイッチングレギ
ュレータ４の起動抵抗Ｒ２、Ｒ３により分圧され、この
分圧された電圧が平滑コンデンサＣ３により平滑化さ
れ、この電圧が所定値以上になるとスイッチングレギュ
レータ４の制御回路７が動作を開始し、スイッチング素
子Ｑ２の駆動パルスを出力することから、平滑化された
直流電圧はスイッチング素子Ｑ２を起動する機能を備え
ている。
１の交流が整流回路２に印加されると、全波整流されて
脈流電圧に変換され、この脈流電圧はスイッチングレギ
ュレータ４の起動抵抗Ｒ２、Ｒ３により分圧され、この
分圧された電圧が平滑コンデンサＣ３により平滑化さ
れ、この電圧が所定値以上になるとスイッチングレギュ
レータ４の制御回路７が動作を開始し、スイッチング素
子Ｑ２の駆動パルスを出力する。この場合、起動抵抗Ｒ
２、Ｒ３により分圧された電圧の立ち上がりが遅延回路
５を介して昇圧チョッパ回路３の制御回路６に入力する
ので、制御回路６はまだ動作を開始していない。このよ
うに、スイッチングレギュレータ４は、交流電源１の交
流が整流回路２に印加されると、全波整流されて脈流電
圧に変換され、この脈流電圧はスイッチングレギュレー
タ４の起動抵抗Ｒ２、Ｒ３により分圧され、この分圧さ
れた電圧が平滑コンデンサＣ３により平滑化されること
から、前記整流回路２から出力された脈流電圧を入力と
し、入力された脈流電圧を平滑して直流電圧を生成する
機能を備えている。また、脈流電圧はスイッチングレギ
ュレータ４の起動抵抗Ｒ２、Ｒ３により分圧され、この
分圧された電圧が平滑コンデンサＣ３により平滑化さ
れ、この電圧が所定値以上になるとスイッチングレギュ
レータ４の制御回路７が動作を開始し、スイッチング素
子Ｑ２の駆動パルスを出力することから、平滑化された
直流電圧はスイッチング素子Ｑ２を起動する機能を備え
ている。
【００２５】スイッチングレギュレータ４では、スイッ
チング素子Ｑ２が駆動パルスによりオン、オフすること
によりトランスＴ１の２次側ｂに交流電圧が誘起され、
この交流電圧がダイオードＤ９、Ｄ１０、インダクタＬ
３および出力平滑コンデンサＣ４により整流および平滑
化され、直流電圧が出力端子９、１０を介して出力され
る。また、この直流電圧が検出回路８により検出されて
制御回路７にフィードバックされ、所望の電圧になるよ
うに制御される。このように、スイッチング素子Ｑ２が
駆動パルスによりオン、オフすることによりトランスＴ
１の２次側ｂに交流電圧が誘起されることから、スイッ
チング素子Ｑ２を駆動する直流電圧はトランスＴ１を起
動する機能も備えている。
チング素子Ｑ２が駆動パルスによりオン、オフすること
によりトランスＴ１の２次側ｂに交流電圧が誘起され、
この交流電圧がダイオードＤ９、Ｄ１０、インダクタＬ
３および出力平滑コンデンサＣ４により整流および平滑
化され、直流電圧が出力端子９、１０を介して出力され
る。また、この直流電圧が検出回路８により検出されて
制御回路７にフィードバックされ、所望の電圧になるよ
うに制御される。このように、スイッチング素子Ｑ２が
駆動パルスによりオン、オフすることによりトランスＴ
１の２次側ｂに交流電圧が誘起されることから、スイッ
チング素子Ｑ２を駆動する直流電圧はトランスＴ１を起
動する機能も備えている。
【００２６】また、スイッチングレギュレータ４のトラ
ンスＴ１の１次側ｃにも同様に交流電圧が誘起され、こ
の交流電圧がダイオードＤ７、Ｄ８、インダクタＬ２お
よび駆動平滑コンデンサＣ３により整流および平滑化さ
れてこの直流電圧が昇圧チョッパ回路３とスイッチング
レギュレータ４の駆動電源となり、スイッチングレギュ
レータ４が先ず連続動作状態となる。なお、ここでいう
駆動電源とは、図１における制御回路７とスイッチング
素子Ｑ２を動作させるための電源であり、特許請求の範
囲の記載における「自己の駆動電源」とは、スイッチン
グレギュレータ４を動作させるための駆動電源（補助電
源とも称される）を外部から供給するのではなく、スイ
ッチングレギュレータ自身で作って供給する電源のこと
を意味している。
ンスＴ１の１次側ｃにも同様に交流電圧が誘起され、こ
の交流電圧がダイオードＤ７、Ｄ８、インダクタＬ２お
よび駆動平滑コンデンサＣ３により整流および平滑化さ
れてこの直流電圧が昇圧チョッパ回路３とスイッチング
レギュレータ４の駆動電源となり、スイッチングレギュ
レータ４が先ず連続動作状態となる。なお、ここでいう
駆動電源とは、図１における制御回路７とスイッチング
素子Ｑ２を動作させるための電源であり、特許請求の範
囲の記載における「自己の駆動電源」とは、スイッチン
グレギュレータ４を動作させるための駆動電源（補助電
源とも称される）を外部から供給するのではなく、スイ
ッチングレギュレータ自身で作って供給する電源のこと
を意味している。
【００２７】昇圧チョッパ回路３ａでは、起動抵抗Ｒ
２、Ｒ３により分圧された電圧の立ち上がりが遅延回路
５により遅延されて制御回路６に印加され、この電圧が
所定値以上になると制御回路６が動作を開始する。制御
回路６が動作を開始してスイッチング素子Ｑ１の駆動パ
ルスを出力すると、入力電流波形と入力電圧波形が相似
になり、かつダイオードＤ５と平滑コンデンサＣ１によ
り整流および平滑化された出力電圧が所望の電圧になる
ように制御され、スイッチングレギュレータ４のトラン
スＴ１に印加される。そして、スイッチングレギュレー
タ４から駆動電源が供給されると昇圧チョッパ回路３ａ
が連続動作状態となる。
２、Ｒ３により分圧された電圧の立ち上がりが遅延回路
５により遅延されて制御回路６に印加され、この電圧が
所定値以上になると制御回路６が動作を開始する。制御
回路６が動作を開始してスイッチング素子Ｑ１の駆動パ
ルスを出力すると、入力電流波形と入力電圧波形が相似
になり、かつダイオードＤ５と平滑コンデンサＣ１によ
り整流および平滑化された出力電圧が所望の電圧になる
ように制御され、スイッチングレギュレータ４のトラン
スＴ１に印加される。そして、スイッチングレギュレー
タ４から駆動電源が供給されると昇圧チョッパ回路３ａ
が連続動作状態となる。
【００２８】したがって、上記実施例によれば、昇圧チ
ョッパ回路３ａがスイッチングレギュレータ４より遅く
起動されるので、昇圧チョッパ回路３ａの起動時には既
にスイッチングレギュレータ４が負荷状態であって、無
負荷状態で立ち上がらず、出力電圧の上昇は制御応答が
遅いことにより起因するもののみとなる。この結果、昇
圧チョッパ回路３ａの出力電圧は極端に上昇しなくなる
ので、スイッチング素子Ｑ１、整流ダイオードＤ５およ
び平滑コンデンサＣ１が破損または劣化することを防止
することができる。したがって、信頼性を向上すること
ができ、また、高耐圧の回路素子や特別な過電圧保護回
路を設ける必要もないので安価に構成することができ
る。
ョッパ回路３ａがスイッチングレギュレータ４より遅く
起動されるので、昇圧チョッパ回路３ａの起動時には既
にスイッチングレギュレータ４が負荷状態であって、無
負荷状態で立ち上がらず、出力電圧の上昇は制御応答が
遅いことにより起因するもののみとなる。この結果、昇
圧チョッパ回路３ａの出力電圧は極端に上昇しなくなる
ので、スイッチング素子Ｑ１、整流ダイオードＤ５およ
び平滑コンデンサＣ１が破損または劣化することを防止
することができる。したがって、信頼性を向上すること
ができ、また、高耐圧の回路素子や特別な過電圧保護回
路を設ける必要もないので安価に構成することができ
る。
【００２９】図２は抵抗Ｒ４とコンデンサＣ５により構
成された遅延回路１１を示す。この例では昇圧チョッパ
回路３ａの立ち上がりは、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ５の
時定数により定義される時間だけスイッチングレギュレ
ータ４より遅れるので、高耐圧の回路素子や特別な過電
圧保護回路を設けることなく回路素子の破損や劣化を防
止することができる。
成された遅延回路１１を示す。この例では昇圧チョッパ
回路３ａの立ち上がりは、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ５の
時定数により定義される時間だけスイッチングレギュレ
ータ４より遅れるので、高耐圧の回路素子や特別な過電
圧保護回路を設けることなく回路素子の破損や劣化を防
止することができる。
【００３０】図３は他の遅延回路１２を示し、トランジ
スタＱ３、Ｑ４と抵抗Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８とコンデ
ンサＣ６により構成されている。この回路１２の動作を
説明すると、脈流電圧が起動抵抗Ｒ２、Ｒ３により分圧
された電圧が抵抗Ｒ７とコンデンサＣ６の時定数回路に
入力する場合、最初はトランジスタＱ４がオフであるの
でトランジスタＱ３もオフである。したがって、昇圧チ
ョッパ回路３の制御回路６に対する駆動電源はトランジ
スタＱ３により遮断され、昇圧チョッパ回路３が動作を
開始しない。
スタＱ３、Ｑ４と抵抗Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８とコンデ
ンサＣ６により構成されている。この回路１２の動作を
説明すると、脈流電圧が起動抵抗Ｒ２、Ｒ３により分圧
された電圧が抵抗Ｒ７とコンデンサＣ６の時定数回路に
入力する場合、最初はトランジスタＱ４がオフであるの
でトランジスタＱ３もオフである。したがって、昇圧チ
ョッパ回路３の制御回路６に対する駆動電源はトランジ
スタＱ３により遮断され、昇圧チョッパ回路３が動作を
開始しない。
【００３１】次いで、抵抗Ｒ７とコンデンサＣ６の時定
数回路により定義される立ち上がり時間でトランジスタ
Ｑ４のベース電圧が上昇してオンになると、トランジス
タＱ３がオンになり、駆動電源がトランジスタＱ３を介
して制御回路６に供給され、昇圧チョッパ回路３ａが動
作を開始する。したがって、この場合にも同様に、力率
改善回路３ａがスイッチングレギュレータ４より遅く起
動されて力率改善回路３ａが負荷状態で立ち上がり、起
動時の力率改善回路３ａの出力電圧が極端に上昇しない
ので、高耐圧の回路素子や特別な過電圧保護回路を設け
ることなく回路素子の破損や劣化を防止することができ
る。
数回路により定義される立ち上がり時間でトランジスタ
Ｑ４のベース電圧が上昇してオンになると、トランジス
タＱ３がオンになり、駆動電源がトランジスタＱ３を介
して制御回路６に供給され、昇圧チョッパ回路３ａが動
作を開始する。したがって、この場合にも同様に、力率
改善回路３ａがスイッチングレギュレータ４より遅く起
動されて力率改善回路３ａが負荷状態で立ち上がり、起
動時の力率改善回路３ａの出力電圧が極端に上昇しない
ので、高耐圧の回路素子や特別な過電圧保護回路を設け
ることなく回路素子の破損や劣化を防止することができ
る。
【００３２】なお、上記実施例では、スイッチングレギ
ュレータ４としてフォワード方式を例にして説明した
が、フライバック方式やハーフブリッジ方式にも適用す
ることができ、また、駆動電源も同様である。
ュレータ４としてフォワード方式を例にして説明した
が、フライバック方式やハーフブリッジ方式にも適用す
ることができ、また、駆動電源も同様である。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
駆動電源の立ち上がり時間が遅延されて力率改善回路に
印加され、力率改善回路がスイッチングレギュレータよ
り遅く起動されて力率改善回路が負荷状態で立ち上が
り、起動時の力率改善回路の出力電圧が極端に上昇しな
いので、高耐圧の回路素子や特別な過電圧保護回路を設
けることなく回路素子の破損や劣化を防止することがで
きる。
駆動電源の立ち上がり時間が遅延されて力率改善回路に
印加され、力率改善回路がスイッチングレギュレータよ
り遅く起動されて力率改善回路が負荷状態で立ち上が
り、起動時の力率改善回路の出力電圧が極端に上昇しな
いので、高耐圧の回路素子や特別な過電圧保護回路を設
けることなく回路素子の破損や劣化を防止することがで
きる。
【図１】本発明に係る直流電源回路の一実施例を示す回
路図である。
路図である。
【図２】図１の遅延回路の具体例を示す回路図である。
【図３】図１の遅延回路の他の具体例を示す回路図であ
る。
る。
【図４】従来の直流電源回路を示す回路図である。
１ 交流電源 ２ 整流回路（ダイオードブリッジ） ３ａ 力率改善回路（昇圧チョッパ回路） ４ スイッチングレギュレータ ５，１１，１２ 遅延回路
Claims (1)
- 【請求項１】 交流を全波整流して脈流電圧を生成する
整流回路と、この 整流回路から出力された脈流電圧を入力とし、入力
された脈流電圧が正弦波になるように力率を改善する力
率改善回路と、この 力率改善回路の出力電圧を入力とし、この入力され
た出力電圧から所望の直流電圧を生成するとともに、前
記整流回路から出力された脈流電圧を入力とし、入力さ
れた脈流電圧を平滑して直流電圧を生成し、この直流電
圧によりスイッチング素子から駆動パルスを出力させ、
この駆動パルスの入力によりトランスに交流電圧を誘起
させて前記力率改善回路の制御回路と自己の制御回路と
を駆動するための駆動電源を生成するスイッチングレギ
ュレータとからなる直流電源回路において、 前記スイッチングレギュレータ自身によって生成された
前記自己の制御回路を駆動するための駆動電源の立ち上
がりを遅延して前記力率改善回路の前記制御回路に印加
する遅延回路を備えていることを特徴とする直流電源回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5126116A JP2771936B2 (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | 直流電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5126116A JP2771936B2 (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | 直流電源回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06339267A JPH06339267A (ja) | 1994-12-06 |
| JP2771936B2 true JP2771936B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=14927039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5126116A Expired - Fee Related JP2771936B2 (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | 直流電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2771936B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH118935A (ja) * | 1997-06-17 | 1999-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | 電源回路 |
| JP3553042B2 (ja) * | 2001-12-03 | 2004-08-11 | サンケン電気株式会社 | スイッチング電源装置及びその駆動方法 |
| KR100470599B1 (ko) * | 2002-10-16 | 2005-03-10 | 삼성전자주식회사 | 전자기기의 회로를 보호할 수 있는 전원공급장치 |
| WO2005013469A1 (ja) * | 2003-08-01 | 2005-02-10 | Fujitsu Access Limited | 直流電源装置 |
-
1993
- 1993-05-27 JP JP5126116A patent/JP2771936B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06339267A (ja) | 1994-12-06 |
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Legal Events
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