JP2830517B2

JP2830517B2 - 電源装置

Info

Publication number: JP2830517B2
Application number: JP17669591A
Authority: JP
Inventors: 嘉夫福嶋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-07-17
Filing date: 1991-07-17
Publication date: 1998-12-02
Anticipated expiration: 2013-12-02
Also published as: JPH0519872A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ジャーポット・炊飯器
・アイロン・掃除機などの機器の電源装置や、機器に使
用されている電子回路が商用電源とは絶縁されていない
電源装置全般に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年家庭で使用される電化機器は、能動
素子を含む電子回路を搭載するものが一般化してきてい
る。電子回路が機器に搭載される場合、その構成は電源
回路とその他の電子回路とから成るのが一般的である。
以下説明の便宜のため、商用電源を一次回路と呼ぶこと
にする。

【０００３】以下図５を参照しながら上述した従来の一
次回路の電源の一例について説明する。１は商用交流電
源、２０は商用交流電源１の電圧を適当な大きさに調整
するためのオートトランスである。２１は整流器、２２
はコンデンサ、１１は負荷となる電子回路である。

【０００４】以上のように構成された従来の電源回路に
ついてその動作を説明する。商用交流電源１の交流電圧
は、オートトランス２０によって適切な大きさに低減さ
れている。この交流電圧は、整流器２１で整流されその
後コンデンサ２２で平滑されて、直流電圧に変換され
る。この時コンデンサ２２の両端に得られる直流電圧、
すなわち出力電圧は、オートトランス２０の端子出力の
電圧によって決定される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成の電源回路は、トランスを使用しているため、
使用材料が量的に多く、コストが高い、コストが下がり
にくい、重たい、大きい、効率が悪い、発熱が多い等の
問題を有している。

【０００６】本発明はこのような従来の方法が有してい
る課題を解決し、更に使いがってのよい装置を実現しよ
うとするものであって、トランスを使用しない構成で、
交流電源の電力をその電圧が一定値に達するまではコン
デンサに充電し、一定値以上になると通電を停止して、
出力が短絡されたときの過熱、あるいは過熱による破壊
を防ぐことができる構成の電源装置を実現することを第
一の目的としている。また、前記第一の目的を達成する
第二・第三・第四の手段を提供することを、第二・第三
・第四の目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第一の目的を達成するた
めの本発明の第一の手段は、商用交流電源に接続された
整流回路と、前記整流回路の出力から第一の基準電圧を
発生する第一の基準電圧発生回路と、前記第一の基準電
圧発生回路の出力を受けて第一のスイッチ回路をオンオ
フ制御する第一のスイッチ制御回路と、第一のスイッチ
回路に流れる電流を制限する第一の電流制限回路と、前
記第一のスイッチ回路によって充電されるコンデンサ
と、前記コンデンサの両端の出力電圧を検出する出力電
圧検出回路と、前記出力電圧検出回路が動作したときに
第一の基準電圧発生回路の動作を停止する第二のスイッ
チ回路と、負荷短絡時に前記出力電圧検出回路の出力を
受けて第二のスイッチ回路を短絡状態に保持する第二の
スイッチ制御回路を備えた電源装置とするものである。

【０００８】第二の目的を達成するための本発明の第二
の手段は、商用交流電源に接続された整流回路と、前記
整流回路の出力から第一の基準電圧を発生する第一の基
準電圧発生回路と、前記第一の基準電圧発生回路の出力
を受けて第一のスイッチ回路をオンオフ制御する第一の
スイッチ制御回路と、第一のスイッチ回路に流れる電流
を制限する第一の電流制限回路と、前記第一のスイッチ
回路によって充電されるコンデンサと、前記コンデンサ
の両端の出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、前記
出力電圧検出回路が動作したとき第一の基準電圧発生回
路に優先して前記整流回路の出力から第二の基準電圧を
発生する第二の基準電圧発生回路と、第一の基準電圧発
生回路と第二の基準電圧発生回路を切り換える第三のス
イッチ回路と、負荷短絡時に前記出力電圧検出回路の出
力を受けて第三のスイッチ回路を短絡状態に保持する第
三のスイッチ制御回路を備えた電源装置とするものであ
る。

【０００９】第三の目的を達成するための本発明の第三
の手段は、商用交流電源に接続された整流回路と、前記
整流回路の出力から第一の基準電圧を発生する第一の基
準電圧発生回路と、前記第一の基準電圧発生回路の出力
を受けて第一のスイッチ回路をオンオフ制御する第一の
スイッチ制御回路と、第一のスイッチ回路に流れる電流
を制限する第一の電流制限回路と、前記第一のスイッチ
回路によって充電されるコンデンサと、前記コンデンサ
の両端の出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、前記
出力電圧検出回路が動作したとき前記第一の電流制限回
路の電流を０にする第四のスッチ回路と、負荷短絡時に
前記出力電圧検出回路の出力を受けて第四のスイッチ回
路を短絡状態に保持する第四のスイッチ制御回路を備え
た電源装置とするものである。

【００１０】第四の目的を達成するための本発明の第四
の手段は、商用交流電源に接続された整流回路と、前記
整流回路の出力から第一の基準電圧を発生する第一の基
準電圧発生回路と、前記第一の基準電圧発生回路の出力
を受けて第一のスイッチ回路をオンオフ制御する第一の
スイッチ制御回路と、第一のスイッチ回路に流れる電流
を制限する第一の電流制限回路と、前記第一のスイッチ
回路によって充電されるコンデンサと、前記コンデンサ
の両端の出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、前記
出力電圧検出回路が動作したとき前記第一の電流制限回
路に優先して第一のスイッチ回路に流れる電流を制限す
る第二の電流制限回路と、第一の電流制限回路と第二の
電流制限回路を切り換える第五のスイッチ回路と、負荷
短絡時に前記出力電圧検出回路の出力を受けて第五のス
イッチ回路を短絡状態に保持する第五のスイッチ制御回
路を備えた電源装置とするものである。

【００１１】

【作用】本発明の第一の手段は、出力電圧が出力電圧検
出回路で検出される電圧より低く、かつ整流回路で整流
された電圧が第一の基準電圧以下の時には、第一のスイ
ッチ制御回路で第一のスイッチ回路を短絡し、第一の電
流制限回路で制限される電流でコンデンサに充電すると
共に負荷に電力供給を行なう。整流回路の出力電圧が第
一の基準電圧を超えると、第一のスイッチ制御回路で第
一のスイッチ回路を開放し通電を停止する。また異常状
態が生じて出力端子が短絡され、出力電圧が出力電圧検
出回路で検出する電圧以下に低下すると、第二のスイッ
チ制御回路が第二のスイッチ回路を作用させて、第一の
基準電圧発生回路の動作を停止し、電力を上記コンデン
サ及び負荷に供給しないように制御するものである。こ
うして出力短絡に対し通電を停止し、電源装置の破壊あ
るいは過熱を防止する電源装置を実現するものである。
第二のスイッチ制御回路はこの状態を保持し、第一の基
準電圧発生回路の動作は停止した状態が保持される。

【００１２】本発明の第二の手段は、以下のように作用
する。前記同様出力端子が短絡されて出力電圧が出力電
圧検出回路により検出される電圧より低下すると、第三
のスイッチ制御回路が第三のスイッチ回路を作用させ
て、第一の基準電圧発生回路から第二の基準電圧発生回
路に切り替え、第二の基準電圧発生回路が発生する第二
の基準電圧と第一のスイッチ制御回路で第一のスイッチ
回路を動作させる。第二のスイッチ制御回路はこの状態
を保持し、基準電圧は第二の基準電圧のまま保持され
る。

【００１３】本発明の第三の手段は、以下のように作用
する。出力端子が短絡され出力電圧が出力電圧検出回路
により検出される電圧より低下すると、第四のスイッチ
制御回路が第四のスイッチ回路を作用させて、第一の電
流制限回路の動作を停止するものである。第四のスイッ
チ制御回路はこの状態を保持し、第一の電流制限回路の
動作は停止した状態が保持される。

【００１４】本発明の第四の手段は、以下のように作用
する。出力端子が短絡され出力電圧が出力電圧検出回路
により検出される電圧より低下すると、第五のスイッチ
制御回路が第五のスイッチ回路を作用させて第一の電流
制限回路を第二の電流制限回路に切り換える。第五のス
イッチ制御回路はこの状態を保持し、第一の電流制限回
路を第二の電流制限回路に切り換えた状態を保持する。

【００１５】

【実施例】以下本発明の第一の手段の実施例の電源装置
について、図１に基づいて説明する。１は商用交流電
源、２は商用交流電源１のＡ側に接続した整流回路で、
本実施例では正の半波の整流回路としている。３はこの
ラインを通過する電流値を一定以下に制限する第一の電
流制限回路であり、ダイオード３ａ・３ｂと抵抗器３ｃ
とから成っている。４は出力側への電力供給をオンオフ
する第一のスイッチ回路で、本実施例ではトランジスタ
を使用している。前記第一の電流制限回路３は次のよう
に作用する。すなわち、第一のスイッチ回路４を構成す
るトランジスタにベース電流が流れ、第一のスイッチ回
路４が導通するとベース・エミッタ間には約0.6Ｖの電
圧が発生する。又ダイオード３ａ・３ｂには約1.8Ｖの
電圧が発生する。従って抵抗器３ｃには差引1.2Ｖの電
圧がかかり、この抵抗器３ｃの値によって流れる電流が
制限されることになる。５はコンデンサでありこの両端
から直流出力電圧を得ている。６は第一の基準電圧を発
生する第一の基準電圧発生回路である。第一の基準電圧
発生回路６は、整流回路の出力端子Ａからもう一方の商
用電源の端子Ｂに直列に接続された定電圧ダイオード６
ａと抵抗器６ｂからなっている。第一の基準電圧発生回
路６の出力端子は、定電圧ダイオード６ａと抵抗器６ｂ
の接続点Ｄである。７は、前記第一の基準電圧発生回路
６の出力を受けて第一のスイッチ回路４を制御する第一
のスイッチ制御回路である。第一のスイッチ制御回路７
は抵抗器７ａ・７ｄ・７ｅと、トランジスタ７ｂ・７ｃ
とからなっている。その接続構成は、トランジスタ７ｂ
のコレクタとトランジスタ７ｃのベース、又トランジス
タ７ｂのコレクタと抵抗器７ａとが接続され、抵抗器７
ａの他端は前記整流回路２の出力端子であるＣ点に接続
されている。又トランジスタ７ｂとトランジスタ７ｃの
エミッタは、商用電源のＢ側端子に接続されている。ト
ランジスタ７ｂのベースは抵抗器７ｄを介して前記第一
の基準電圧発生回路６の出力端子Ｄに接続され、トラン
ジスタ７ｃのコレクタは抵抗器７ｃを介して第一のスイ
ッチ回路４を構成するトランジスタのベースに接続され
ている。また８は、本電源装置に接続される負荷であ
る。負荷８は通常、定電圧回路或は電子回路であること
が多い。９は、コンデンサ５の両端の直流電圧を検知す
る出力電圧検出回路である。出力電圧検出回路９は、定
電圧ダイオード９ａと抵抗器９ｂ・９ｄとトランジスタ
９ｃ・コンデンサ９ｅからなっている。定電圧ダイオー
ド９ａと抵抗器９ｂとは直列に接続され、定電圧ダイオ
ード９ａの他端であるカソードはコンデンサ５のプラス
端子に接続されている。抵抗器９ｂの他端は商用電源の
端子Ｂに接続されている。商用電源の端子Ｂとコンデン
サ５のマイナス端子は同一点である。また定電圧ダイオ
ード９ａと抵抗器９ｂの接続点には、トランジスタ９ｃ
のベースが接続されている。トランジスタ９ｃのエミッ
タは商用電源のＢ側端子に接続され、コレクタには抵抗
器９ｄが接続され、抵抗器９ｄの他端は第一のスイッチ
回路４の出力端子に接続されている。またコンデンサ９
ｅは、トランジスタ９ｃのコレクタ・エミッタ間に接続
されている。出力電圧検出回路９の出力は、トランジス
タ９ｃのコレクタであるＦ点から出ている。コンデンサ
９ｅは本装置の立ち上がり時において、第一のスイッチ
回路４の出力点Ｅの電圧が上昇するとき出力電圧検出回
路９の出力点Ｆの立ち上がりを遅らせ、トランジスタ９
ｃを先に動作させるように作用する。９ｆは、コンデン
サ５と負荷８との間に接続された抵抗器である。本実施
例では抵抗器９ｆは、負荷８の両端子間が完全に短絡さ
れた場合でも、第二のスイッチ制御回路１０を構成する
トランジスタ１０ｂがオンできる電圧が発生するだけの
抵抗値に設定してある。１０は第二のスイッチ制御回路
であり、抵抗器１０ａ・１０ｃ・１０ｅとトランジスタ
１０ｂ・１０ｄから構成されている。トランジスタ１０
ｂのベースには、抵抗器１０ｃを介して前記出力電圧検
出回路９の出力端子Ｆが接続されている。トランジスタ
１０ｂのコレクタには抵抗器１０ａが接続され、抵抗器
１０ａの他端は整流回路２の出力端子Ｃに接続されてい
る。又同エミッタは商用電源のＢ側端子に接続されてい
る。トランジスタ１０ｂのコレクタには、トランジスタ
１０ｄのベースが、トランジスタ１０ｂのベースにはト
ランジスタ１０ｄのコレクタが接続され、この二つのト
ランジスタにより正帰還回路が構成されている。トラン
ジスタ１０ｄのエミッタには抵抗器１０ｅの一端が接続
され、抵抗器１０ｅの他端は整流回路２の出力端子Ｃが
接続されている。つまりこの二つのトランジスタ１０ｂ
・１０ｄにより、どちらか一方のトランジスタがオンす
ると他方もオンしこの状態が保持されるものである。こ
の第二のスイッチ制御回路１０の出力は、トランジスタ
１０ｂのコレクタから出ており第二のスイッチ回路１１
に接続している。第二のスイッチ回路１１は第二のスイ
ッチ制御回路１０の出力を受けて、第一の基準電圧発生
回路６が発生する基準電圧を第一の基準電圧と0Ｖに切
り換える作用をする。

【００１６】以下本実施例の動作を説明する。整流回路
２の出力電圧が、０から第一の基準電圧発生回路６を構
成する定電圧ダイオード６ａの動作電圧である第一の基
準電圧（以下単に第一の基準電圧と称する）に到達する
までの間は、第一の基準電圧発生回路６は動作しない。
すなわち抵抗器６ｂの両端子間には電圧が発生しない。
このためトランジスタ７ｂはオフ状態であり、トランジ
スタ７ｃは抵抗器７ａによってベースにバイアス電流が
供給されてオンする。従ってトランジスタ７ｃのコレク
タと接続された第一のスイッチ回路４を構成するトラン
ジスタのベースに電流が流れる。これによって第一のス
イッチ回路４はオンとなり、整流回路２から第一のスイ
ッチ回路４のエミッタを経由してコレクタに電流が流
れ、コンデンサ５が充電される。同時に、出力電圧検出
回路９を構成する抵抗器９ｆを経由して負荷８にも電力
が供給される。この場合、コンデンサ５の充電電流と負
荷８に流れる電流は、第一の電流制限回路３による作用
によって第一の電流制限回路で制限された値以下とな
る。すなわち第一のスイッチ回路４がオンすると、同時
に直列に接続された２個のダイオード３ａ・３ｂにも電
流が流れ、この間には約1.8Ｖの電圧が発生する。一方
第一のスイッチ回路４のベース・エミッタ間には約0.6
Ｖの電圧が発生しており、抵抗器３ｃには前記ダイオー
ド３ａ・３ｂの電圧1.8Ｖとの差、約1.2Ｖの電圧が印加
されている。従ってこの抵抗器３ｃの値を適切に選択す
ることによって抵抗器３ｃに流れる電流、換言すれば第
一のスイッチ回路４を構成するトランジスタを流れる電
流が制限されることになる。

【００１７】整流回路２の出力電圧が上昇して、第一の
基準電圧を超え、第一のスイッチ制御回路７を構成する
トランジスタ７ｂのベース・エミッタ間のオン電圧、約
0.6Ｖを越えると、トランジスタ７ｂはオンして、抵抗
器７ａを通してコレクタに電流が流れる。これによって
抵抗器７ａには電圧が発生し、トランジスタ７ｃのベー
ス・エミッタ間電圧はほぼ0Ｖとなり、トランジスタ７
ｃはオフされる。トランジスタ７ｃがオフされると、第
一のスイッチ回路４を構成するトランジスタは、ベース
電流が供給されなくなってオフされる。従ってコンデン
サ５及び負荷８には電力は供給されなくなる。

【００１８】整流回路２の出力電圧が、再び第一のスイ
ッチ制御回路７を構成するトランジスタ７ｂのオン電圧
以下に降下すると、トランジスタ７ｂがオフしてトラン
ジスタ７ｃがオンする。従って第一のスイッチ回路４が
オンして、再び商用電力をコンデンサ５と負荷８に供給
する。

【００１９】次に、出力電圧検出回路９の動作を説明す
る。出力電圧検出回路９は、コンデンサ５の両端の出力
電圧を監視している。何かの原因によって負荷８の両端
が完全に短絡、或は中途半端に短絡した場合は、負荷８
に流れる負荷電流が増加し、従ってコンデンサ５の両端
の電圧、すなわち出力電圧は低下する。また、出力電圧
検出回路９を構成する抵抗器９ｆに流れる電流は増加す
る。出力電圧が定電圧ダイオード９ａの動作電圧と、ト
ランジスタ９ｃのベース・エミッタ間電圧約0.6Ｖの和
の電圧より高い間は、トランジスタ９ｃはオン状態であ
り、抵抗器９ｄには電流が流れトランジスタ９ｃのコレ
クタ・エミッタ間電圧はほぼ0Ｖとなっている。このた
め、第二のスイッチ制御回路１０を構成しているトラン
ジスタ１０ｂはオフとなる。トランジスタ１０ｂがオフ
である間は、第一のスイッチ回路４は第一のスイッチ制
御回路７により制御され続ける。以下説明を簡単にする
ために、トランジスタの動作電圧約0.6Ｖは無視するも
のとする。負荷８に異常が生じて、短絡状態あるいは電
流が異常に増加すると、コンデンサ５の両端の出力電圧
は低下する。この出力電圧が出力電圧検出回路９の定電
圧ダイオード９ａの動作電圧より低くなると、トランジ
スタ９ｃはオフし、抵抗器９ｄとコンデンサ９ｅによる
時定数で出力電圧検出回路９の出力点Ｆの電圧が上昇し
てくる。こうして一定時間が経過すると、第二のスイッ
チ制御回路１０のトランジスタ１０ｂがオンする。トラ
ンジスタ１０ｂがオンすると抵抗器１０ａに電流が流
れ、第二のスイッチ回路１１のトランジスタのベース・
エミッタ間電圧がオン電圧に到達する。同時にトランジ
スタ１０ｄもオンしトランジスタ１０ｂとの間で正帰還
がかかり、トランジスタ１０ｂはオンの状態を持続す
る。第二のスイッチ回路１１がオンすると、そのエミッ
タからコレクタ・抵抗器６ｂに電流が流れ、エミッタ・
コレクタ間電圧はほぼ0Ｖとなる。同時に第一のスイッ
チ制御回路７を構成するトランジスタ７ｂは常時オンと
なり、第一のスイッチ回路４はオフされる。こうして第
一のスイッチ回路４はオフされ、コンデンサ５及び負荷
８への電力供給は停止される。第一のスイッチ回路４の
出力点Ｅには電力が供給されないため、コンデンサ８ｅ
に充電された電荷が放電されると出力電圧検出回路の出
力点Ｆの電圧は０となるが、第二のスイッチ制御回路１
０は２個のトランジスタ１０ｂと１０ｄで正帰還がかか
っており、コンデンサ５及び負荷８への電力供給は停止
されたままの状態が持続される。なおこの場合コンデン
サ９ｅは、次のように作用する。本電源装置に交流電源
の供給が開始されると、第一のスイッチ回路４の出力点
Ｅの電圧も上昇してくる。このとき本実施例では、抵抗
器９ｄとコンデンサ９ｅによる時定数を利用して、トラ
ンジスタ９ｃの方がトランジスタ１０ｂより速く立ち上
がるように設定してある。つまり負荷８が正常でコンデ
ンサ５の両端子間電圧が定電圧ダイオード９ａの動作電
圧より高い場合には、電源の立ち上がりに於いてはトラ
ンジスタ１０ｂを動作させないように設定してあるもの
である。

【００２０】次に本発明の第二の手段の実施例につい
て、図２に基づいて説明する。前記第一の手段の実施例
と共通の要素には同一番号を付与し、説明を省略する。
１２は第三のスイッチ制御回路１３の出力を受け、第二
の基準電圧発生回路１４と第一の基準電圧発生回路６を
切り換える第三のスイッチ回路である。第三のスイッチ
制御回路１３は、前記本発明の第一の手段の実施例と同
様、抵抗器１３ａ・１３ｃ・１３ｅとトランジスタ１３
ｂ・１３ｄから構成されている。トランジスタ１３ｂの
ベースには、抵抗器１３ｃを介して出力電圧検出回路９
の出力端子Ｆが接続されている。トランジスタ１３ｂの
コレクタには抵抗器１３ａが接続され、抵抗器１３ａの
他端は整流回路２の出力端子Ｃに接続されている。又同
エミッタは商用電源のＢ側端子に接続されている。トラ
ンジスタ１３ｂのコレクタには、トランジスタ１３ｄの
ベースが、トランジスタ１３ｂのベースにはトランジス
タ１３ｄのコレクタが接続され、この二つのトランジス
タにより正帰還回路が構成されている。トランジスタ１
３ｄのエミッタには抵抗器１３ｅの一端が接続され、抵
抗器１３ｅの他端は整流回路２の出力端子Ｃが接続され
ている。つまりこの二つのトランジスタ１３ｂ・１３ｄ
により、どちらか一方のトランジスタがオンすると他方
もオンしこの状態が保持されるものである。第二の基準
電圧発生回路１４は、定電圧ダイオード１４ａと抵抗器
６ｂから成っている。第二の基準電圧発生回路１４が発
生する第二の基準電圧は、定電圧ダイオード１４ａの動
作電圧で決まり、第一の基準電圧発生回路６の第一の基
準電圧より低い値に設定されているものとする。

【００２１】以下本実施例の動作を説明する。負荷８が
正常な時の動作は本発明の第一の手段の実施例に説明し
た通りである。負荷８に異常が生じて、コンデンサ５の
両端子間の電圧が出力電圧検出回路９の定電圧ダイオー
ド９ａの動作電圧より低くなったとする。この場合は、
トランジスタ９ｃはオフし、抵抗器９ｄとコンデンサ９
ｅによる時定数で出力電圧検出回路９の出力点Ｆの電圧
が上昇してくる。こうして一定時間が経過すると、第三
のスイッチ制御回路１３を構成するトランジスタ１３ｂ
がオンする。トランジスタ１３ｂがオンすると、抵抗器
１３ａに電流が流れ、第三のスイッチ回路１２を構成し
ているトランジスタのベース・エミッタ間電圧がオン電
圧に到達する。本実施例では、第三のスイッチ制御回路
１３は本発明の第一の手段の実施例と同様、２個のトラ
ンジスタ１３ｂと１３ｄによる正帰還回路となってい
る。このためトランジスタ１３ｂのオン状態が持続さ
れ、従って第三のスイッチ回路１２はオン状態を持続す
る。第三のスイッチ回路１２がオンすると、そのエミッ
タからコレクタ・定電圧ダイオード１４ａ・抵抗器６ｂ
に電流が流れ、エミッタ・コレクタ間電圧はほぼ0Ｖと
なる。つまり等価的に、整流回路２の出力端子Ｃと商用
電源のＢ側端子の間に、定電圧ダイオード１４ａと抵抗
器６ｂが直列に接続されたことになり、第二の基準電圧
発生回路１４が形成される。ここで本実施例では、定電
圧ダイオード１４ａの動作電圧は、第一の基準電圧発生
回路６を構成している定電圧ダイオード６ａの動作電圧
より低く設定している。このため、この第二の基準電圧
に到達するまでの時間が短くなり、従ってコンデンサ５
及び負荷８への電力供給量は少なくてすみ、この状態を
持続する。つまり本実施例によれば、負荷８が短絡され
ても本電源装置が破壊されることはないものである。

【００２２】図３は本発明の第三の手段の実施例を示す
ブロック図である。１６は第三のスイッチ制御回路であ
り、３個の抵抗器１６ａ・１６ｃ・１６ｅと２個のトラ
ンジスタ１６ｂ・１６ｄから構成されている。トランジ
スタ１６ｂのベースには、抵抗器１６ｃを介して出力電
圧検出回路９の出力端子Ｆが接続されている。またトラ
ンジスタ１６ｂのコレクタには抵抗器１６ａが接続さ
れ、抵抗器１６ａの他端は整流回路２の出力端子Ｃに接
続されている。またトランジスタ１６ｂのエミッタは、
商用電源のＢ側端子に接続されている。更にトランジス
タ１６ｂのコレクタには、トランジスタ１６ｄのベース
が、トランジスタ１６ｂのベースにはトランジスタ１６
ｄのコレクタが接続され、この二つのトランジスタによ
り正帰還回路が構成されている。トランジスタ１６ｄの
エミッタには抵抗器１６ｅの一端が接続され、抵抗器１
６ｅの他端は整流回路２の出力端子Ｃが接続されてい
る。この二つのトランジスタ１６ｂ・１６ｄが構成して
いる正帰還回路により、どちらか一方のトランジスタが
オンすると他方もオンしこの状態が保持される。この第
四のスイッチ制御回路１６の出力は、トランジスタ１６
ｂのコレクタから出ており第四のスイッチ回路１５に接
続している。第四のスイッチ回路１５は、第四のスイッ
チ制御回路１６の出力を受けて、第一の電流制限回路３
の制限電流を第一の制限電流と0に切り換える作用をす
る。

【００２３】以下本実施例の動作を説明する。負荷８が
正常な時の動作は、本発明の第一の手段の実施例に説明
した通りである。いま負荷８に異常が生じて、コンデン
サ５の両端子間電圧が出力電圧検出回路９を構成してい
る定電圧ダイオード９ａの動作電圧より低くなったとす
る。この場合は、トランジスタ９ｃはオフし、抵抗器９
ｄとコンデンサ９ｅによる時定数によって出力電圧検出
回路の出力点Ｆの電圧が上昇してくる。こうして一定時
間が経過すると、第四のスイッチ制御回路１６を構成し
ているトランジスタ１６ｂがオンする。トランジスタ１
６ｂがオンすると抵抗器１６ａに電流が流れ、第四のス
イッチ回路１５のトランジスタのベース・エミッタ間電
圧がオン電圧に到達しオンする。同時にトランジスタ１
６ｄもオンしトランジスタ１６ｂとの間で正帰還がかか
って、トランジスタ１６ｂはオンの状態を持続する。従
って、第四のスイッチ回路１５を構成するトランジスタ
もオン状態を持続する。第四のスイッチ回路１５がオン
すると、そのエミッタからコレクタ・抵抗器７ｅ・トラ
ンジスタ７ｃのコレクタ・エミッタに電流が流れ、第一
のスイッチ回路４を構成するトランジスタのコレクタ・
エミッタ間電圧はほぼ0Ｖとなる。これにより第一の電
流制限回路３を形成しているダイオード３ａ・３ｂの両
端子間電圧はほぼ0Ｖとなり、第一の電流制限回路３の
制限電流値を０にする。こうしてコンデンサ５及び負荷
８への電力供給は停止される。この時第一のスイッチ回
路４の出力点Ｅには電力が供給されないため、出力電圧
検出回路９を構成するコンデンサ９ｅに充電されていた
電荷が放電される。このため出力電圧検出回路９の出力
点Ｆの電圧は０となるが、前記したように第四のスイッ
チ制御回路１６は２個のトランジスタ１４ｂと１４ｄで
正帰還が掛かっているため、コンデンサ５及び負荷８へ
の電力供給は停止したままの状態が持続される。

【００２４】図４は本発明の第四の手段の実施例を示す
ブロック図である。１８は第五のスイッチ回路であり、
第五のスイッチ制御回路１９の出力を受けて、第二の電
流制限回路１７と第一の電流制限回路３を切り換えるよ
うに作用する。１７は第二の電流制限回路でありダイオ
ード３ａと抵抗器３ｃとからなっている。

【００２５】以下本実施例の動作を説明する。負荷８が
正常な時の動作は、本発明の第一の手段の実施例に説明
した通りである。いま負荷に異常が生じて、コンデンサ
５の両端子間電圧が出力電圧検出回路９の定電圧ダイオ
ード９ａの動作電圧より低くなったとする。この場合
は、トランジスタ９ｃはオフし、抵抗器９ｄとコンデン
サ９ｅによる時定数で出力電圧検出回路９の出力点Ｆの
電圧が上昇を開始する。こうして一定時間が経過する
と、第五のスイッチ制御回路１９を構成するトランジス
タ１９ｂがオンする。トランジスタ１９ｂがオンする
と、抵抗器１９ａに電流が流れ、第五のスイッチ回路１
８を構成するトランジスタのベース・エミッタ間電圧が
オン電圧に到達し、オンする。本実施例においても第五
のスイッチ制御回路１９は、２個のトランジスタ１９ｂ
と１９ｄによって、正帰還回路が構成されている。従っ
てトランジスタ１９ｂのオン状態が持続され、第五のス
イッチ回路１８を構成するトランジスタはオン状態を持
続する。第五のスイッチ回路１８がオンすると、そのエ
ミッタからコレクタ・ダイオード３ａ・抵抗器７ｅ・ト
ランジスタ７ｃのコレクタ・エミッタに電流が流れる。
こうして、第五のスイッチ回路１８を構成するトランジ
スタのエミッタ・コレクタ間電圧はほぼ0Ｖとなり、ダ
イオード３ｂは等価的に短絡される。つまりダイオード
３ａと抵抗器３ｃによって、第二の電流制限回路１７が
形成される。第二の電流制限回路１７では抵抗器３ｃに
印加される電圧は、第一の電流制限回路３に比べダイオ
ード３ｂ１石分だけ少ないため、その制限電流は減少す
る。すなわち第二の電流制限回路１７によって決定され
る制限電流が、第一のスイッチ回路４を流れることにな
る。また本実施例によれば、抵抗器３ｃに印加される電
圧は、第一の電流制限回路３を使用する場合にはダイオ
ード２石分となり、又第二の電流制限回路１７を使用す
る場合には１石分となるため、第二の電流制限回路１７
を使用したときの第一のスイッチ回路４を通過する電流
は第一の電流制限回路３を使用した場合の半分になる。
この場合、当然のことながらダイオード３ａまたはダイ
オード３ｂのダイオード個数を変えることにより所望の
制限電流に調整することが出来る。

【００２６】以上のように本実施例によれば、この制限
電流の値を小さくすることにより、負荷が短絡されても
装置が破壊されることはないものである。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明はトランスを使用す
ることなく使い勝手のよい電源装置を実現するものであ
り、更にその出力端子が短絡された場合、電源装置の破
壊あるいは発熱による他部品への影響を防止する効果を
発揮する。

【００２８】本発明の第一の手段によれば、コンデンサ
の端子間電圧を監視し、負荷が短絡された場合にはその
電圧低下を検出し、第一の基準電圧の動作を停止するこ
とにより電力供給を停止し、電源装置の消費電力増大、
発熱などを防止することができる。又本発明の第二の手
段によれば、コンデンサの端子間電圧を監視し、負荷が
短絡された場合にはその電圧低下を検出し、第一の基準
電圧を第二の基準電圧に切り換えることにより電力供給
を低減し、本発明の第一の手段と同様の効果を発揮する
ものである。本発明の第三の手段によれば、コンデンサ
の端子間電圧を監視し、負荷が短絡された場合にはその
電圧低下を検出し、第一の電流制限回路の動作を停止す
ることにより電力供給を停止し、本発明の第一の手段と
同様の効果を発揮するものである。本発明の第四の手段
によれば、コンデンサの端子間電圧を監視し、負荷が短
絡された場合にはその電圧低下を検出し、第一の電流制
限回路を第二の電流制限回路に切り換えることにより電
力供給を低減し、本発明の第一の手段と同様の効果を発
揮するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の手段の実施例である電源装置の
ブロック図

【図２】同第二の手段の実施例を示すブロック図

【図３】同第三の手段の実施例を示すブロック図

【図４】同第四の手段の実施例を示すブロック図

【図５】従来の電源回路を示すブロック図

【符号の説明】

１商用交流電源２整流回路３第一の電流制限回路４第一のスイッチ回路５コンデンサ６第一の基準電圧発生回路７第一のスイッチ制御回路９出力電圧検出回路１０第二のスイッチ制御回路１１第二のスイッチ回路１２第三のスイッチ回路１３第三のスイッチ制御回路１４第二の基準電圧発生回路１５第四のスイッチ回路１６第四のスイッチ制御回路１７第二の電流制限回路１８第五のスイッチ回路１９第五のスイッチ制御回路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】商用交流電源に接続された整流回路と、前
記整流回路の出力から第一の基準電圧を発生する第一の
基準電圧発生回路と、前記第一の基準電圧発生回路の出
力を受けて第一のスイッチ回路をオンオフ制御する第一
のスイッチ制御回路と、第一のスイッチ回路に流れる電
流を制限する第一の電流制限回路と、前記第一のスイッ
チ回路によって充電されるコンデンサと、前記コンデン
サの両端の出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、前
記出力電圧検出回路が動作したとき第一の基準電圧発生
回路の動作を停止する第二のスイッチ回路と、負荷短絡
時に前記出力電圧検出回路の出力を受けて第二のスイッ
チ回路を短絡状態に保持する第二のスイッチ制御回路を
備えた電源装置。
【請求項２】商用交流電源に接続された整流回路と、前
記整流回路の出力から第一の基準電圧を発生する第一の
基準電圧発生回路と、前記第一の基準電圧発生回路の出
力を受けて第一のスイッチ回路をオンオフ制御する第一
のスイッチ制御回路と、第一のスイッチ回路に流れる電
流を制限する第一の電流制限回路と、前記第一のスイッ
チ回路によって充電されるコンデンサと、前記コンデン
サの両端の出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、前
記出力電圧検出回路が動作したとき第一の基準電圧発生
回路に優先して前記整流回路の出力から第二の基準電圧
を発生する第二の基準電圧発生回路と、第一の基準電圧
発生回路と第二の基準電圧発生回路を切り換える第三の
スイッチ回路と、負荷短絡時に前記出力電圧検出回路の
出力を受けて第三のスイッチ回路を短絡状態に保持する
第三のスイッチ制御回路を備えた電源装置。
【請求項３】商用交流電源に接続された整流回路と、前
記整流回路の出力から第一の基準電圧を発生する第一の
基準電圧発生回路と、前記第一の基準電圧発生回路の出
力を受けて第一のスイッチ回路をオンオフ制御する第一
のスイッチ制御回路と、第一のスイッチ回路に流れる電
流を制限する第一の電流制限回路と、前記第一のスイッ
チ回路によって充電されるコンデンサと、前記コンデン
サの両端の出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、前
記出力電圧検出回路が動作したとき前記第一の電流制限
回路の電流を０にする第四のスッチ回路と、負荷短絡時
に前記出力電圧検出回路の出力を受けて第四のスイッチ
回路を短絡状態に保持する第四のスイッチ制御回路を備
えた電源装置。
【請求項４】商用交流電源に接続された整流回路と、前
記整流回路の出力から第一の基準電圧を発生する第一の
基準電圧発生回路と、前記第一の基準電圧発生回路の出
力を受けて第一のスイッチ回路をオンオフ制御する第一
のスイッチ制御回路と、第一のスイッチ回路に流れる電
流を制限する第一の電流制限回路と、前記第一のスイッ
チ回路によって充電されるコンデンサと、前記コンデン
サの両端の出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、前
記出力電圧検出回路が動作したとき前記第一の電流制限
回路に優先して第一のスイッチ回路に流れる電流を制限
する第二の電流制限回路と、第一の電流制限回路と第二
の電流制限回路を切り換える第五のスイッチ回路と、負
荷短絡時に前記出力電圧検出回路の出力を受けて第五の
スイッチ回路を短絡状態に保持する第五のスイッチ制御
回路を備えた電源装置。