JP3372914B2 - スイッチング電源装置 - Google Patents
スイッチング電源装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はスイッチング電源装
置に関し、特に入力電源が遮断あるいは瞬断した時に出
力保持時間を延長する機能を備えるスイッチング電源装
置に関する。
置に関し、特に入力電源が遮断あるいは瞬断した時に出
力保持時間を延長する機能を備えるスイッチング電源装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のスイッチング電源装置は小型、
高効率を特徴とし、コンピュータ等の情報処理装置など
に搭載され広く使用されている。これ等使用装置側から
はスイッチング電源装置に対し、その給電電圧が環境条
件の変化に対して常に安定であることが望まれる。
高効率を特徴とし、コンピュータ等の情報処理装置など
に搭載され広く使用されている。これ等使用装置側から
はスイッチング電源装置に対し、その給電電圧が環境条
件の変化に対して常に安定であることが望まれる。
【０００３】例えば、入力電源の瞬断に対してはその影
響が出力側に出ないことが望ましい。また、入力電源を
遮断後、出力電圧が入力変動の規格範囲内に保持されて
いる時間は、出力保持時間と定義されているが、情報処
理装置等では、この出力保持時間を利用してデータや機
器動作の保護を行うため、スイッチング電源には一定時
間以上の出力保持時間が求められている。
響が出力側に出ないことが望ましい。また、入力電源を
遮断後、出力電圧が入力変動の規格範囲内に保持されて
いる時間は、出力保持時間と定義されているが、情報処
理装置等では、この出力保持時間を利用してデータや機
器動作の保護を行うため、スイッチング電源には一定時
間以上の出力保持時間が求められている。
【０００４】一般に出力保持時間を延長するためには、
入力平滑コンデンサの静電容量を大きくすることであ
る。例えば、特開平１０−４６７４号公報に記載された
方法は次の通りである。図７はこの従来例を示す回路図
である。図７において、電源装置７１は交流入力を整流
する整流回路７３と入力側平滑コンデンサ７４とスイッ
チング電源部７５と出力側平滑コンデンサ７６とから構
成され、入力側平滑コンデンサ７４と並列に設けられた
装置側接続端子Ｔ５にユニットパネル７２の追加コンデ
ンサ７７をユニット側接続端子Ｔ６を介しプラグイン方
式で接続するものである。即ち整流回路部７３の出力側
とスイッチング電源部７５の入力側との間の平滑コンデ
ンサ７４に外部から追加コンデンサ７７を必要に応じて
選択的に追加して交流入力遮断状態でも出力保持時間を
延長可能としたものである。
入力平滑コンデンサの静電容量を大きくすることであ
る。例えば、特開平１０−４６７４号公報に記載された
方法は次の通りである。図７はこの従来例を示す回路図
である。図７において、電源装置７１は交流入力を整流
する整流回路７３と入力側平滑コンデンサ７４とスイッ
チング電源部７５と出力側平滑コンデンサ７６とから構
成され、入力側平滑コンデンサ７４と並列に設けられた
装置側接続端子Ｔ５にユニットパネル７２の追加コンデ
ンサ７７をユニット側接続端子Ｔ６を介しプラグイン方
式で接続するものである。即ち整流回路部７３の出力側
とスイッチング電源部７５の入力側との間の平滑コンデ
ンサ７４に外部から追加コンデンサ７７を必要に応じて
選択的に追加して交流入力遮断状態でも出力保持時間を
延長可能としたものである。
【０００５】また、特開平８−３２２２５３号公報に記
載された方法は次の通りである。図８はこの従来例を示
す回路図である。図８において、本電源装置は、交流入
力を整流するダイオード整流部と平滑用の２つのコンデ
ンサＣ１、Ｃ２とコンデンサＣ１、Ｃ２を直列あるいは
並列に切換えるための直／並列切り換え回路８５とから
成るコンデンサ部８２と、切り換え制御部８７と、強制
放電回路８３を含む電圧変換部８４とから構成され、交
流入力が正常状態の場合、コンデンサＣ１、Ｃ２を並列
接続し、交流入力の瞬断が発生した場合、コンデンサＣ
１、Ｃ２を直列に接続するように直／並列切り換え回路
８５のＳＷ１、２、３を切り換え制御回路８７で切り換
える。
載された方法は次の通りである。図８はこの従来例を示
す回路図である。図８において、本電源装置は、交流入
力を整流するダイオード整流部と平滑用の２つのコンデ
ンサＣ１、Ｃ２とコンデンサＣ１、Ｃ２を直列あるいは
並列に切換えるための直／並列切り換え回路８５とから
成るコンデンサ部８２と、切り換え制御部８７と、強制
放電回路８３を含む電圧変換部８４とから構成され、交
流入力が正常状態の場合、コンデンサＣ１、Ｃ２を並列
接続し、交流入力の瞬断が発生した場合、コンデンサＣ
１、Ｃ２を直列に接続するように直／並列切り換え回路
８５のＳＷ１、２、３を切り換え制御回路８７で切り換
える。
【０００６】即ち、コンデンサＣ１，Ｃ２は正常状態で
は並列接続であるが、交流入力が瞬断した場合はコンデ
ンサＣ１，Ｃ２の電圧が所定の時定数で低下し、これが
所定の電圧まで低下した時に直列接続に切り換え、電圧
変換部８４への入力電圧を上げて負荷への給電時間を長
くするものである。
は並列接続であるが、交流入力が瞬断した場合はコンデ
ンサＣ１，Ｃ２の電圧が所定の時定数で低下し、これが
所定の電圧まで低下した時に直列接続に切り換え、電圧
変換部８４への入力電圧を上げて負荷への給電時間を長
くするものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように従来例にお
いては入力側の平滑コンデンサを追加する、あるいは２
つの平滑コンデンサを直／並列に接続切り換えを行って
いるが、前者においては追加コンデンサを用意しなけれ
ばならず電源装置の小型化、低コスト化に反するという
問題があり、また後者においては２つの平滑コンデンサ
を必要とし、また切り換え回路が必要になるなど前者と
同様な問題がある。特に後者においては切り換え接点を
電力回路に挿入するのは信頼性の点で望ましくない問題
がある。
いては入力側の平滑コンデンサを追加する、あるいは２
つの平滑コンデンサを直／並列に接続切り換えを行って
いるが、前者においては追加コンデンサを用意しなけれ
ばならず電源装置の小型化、低コスト化に反するという
問題があり、また後者においては２つの平滑コンデンサ
を必要とし、また切り換え回路が必要になるなど前者と
同様な問題がある。特に後者においては切り換え接点を
電力回路に挿入するのは信頼性の点で望ましくない問題
がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の発明のスイッチン
グ電源装置は、交流電源から交流電圧を入力し直流電圧
に変換する整流回路と、前記直流電圧を平滑する大容量
の平滑コンデンサと、前記直流電圧を直流入力電圧とし
これをパルス化すると同時にパルス幅を制御し安定化さ
れた直流出力電圧を出力する安定化電源回路と、前記入
力直流電圧を監視し前記直流入力電圧が低下し所定の検
出値以下となった時に前記安定化電源回路の動作を停止
させて入力側を過電流から保護するための低入力電圧保
護回路とから成るスイッチング電源装置において、前記
交流電圧を監視しこれが遮断された時に入力断信号を出
力する入力断検出回路を備え、前記低入力電圧保護回路
は前記入力断信号を入力し前記検出値を下方向にシフト
する。
グ電源装置は、交流電源から交流電圧を入力し直流電圧
に変換する整流回路と、前記直流電圧を平滑する大容量
の平滑コンデンサと、前記直流電圧を直流入力電圧とし
これをパルス化すると同時にパルス幅を制御し安定化さ
れた直流出力電圧を出力する安定化電源回路と、前記入
力直流電圧を監視し前記直流入力電圧が低下し所定の検
出値以下となった時に前記安定化電源回路の動作を停止
させて入力側を過電流から保護するための低入力電圧保
護回路とから成るスイッチング電源装置において、前記
交流電圧を監視しこれが遮断された時に入力断信号を出
力する入力断検出回路を備え、前記低入力電圧保護回路
は前記入力断信号を入力し前記検出値を下方向にシフト
する。
【０００９】前記低入力電圧保護回路は、前記基準値の
シフト幅を可変可能にしても良い。
シフト幅を可変可能にしても良い。
【００１０】第２の発明のスイッチング電源装置は、交
流電源から交流電圧を入力し直流電圧に変換する整流回
路と、前記直流電圧を平滑する大容量の平滑コンデンサ
と、前記直流電圧を直流入力電圧としこれをパルス化す
ると同時にパルス幅を制御して安定化された直流出力電
圧を出力する安定化電源回路と、前記直流入電圧を監視
し前記直流入力電圧が低下し所定の検出値以下となった
時に前記安定化電源回路の動作を停止させて入力側を過
電流から保護するための低入力電圧保護回路とから成る
スイッチング電源装置において、前記交流電圧を監視し
これが遮断された時に入力断信号を出力する入力断検出
回路を備え、前記安定化電源回路は前記入力断信号を入
力し前記パルス幅の最大制御幅を広げている。
流電源から交流電圧を入力し直流電圧に変換する整流回
路と、前記直流電圧を平滑する大容量の平滑コンデンサ
と、前記直流電圧を直流入力電圧としこれをパルス化す
ると同時にパルス幅を制御して安定化された直流出力電
圧を出力する安定化電源回路と、前記直流入電圧を監視
し前記直流入力電圧が低下し所定の検出値以下となった
時に前記安定化電源回路の動作を停止させて入力側を過
電流から保護するための低入力電圧保護回路とから成る
スイッチング電源装置において、前記交流電圧を監視し
これが遮断された時に入力断信号を出力する入力断検出
回路を備え、前記安定化電源回路は前記入力断信号を入
力し前記パルス幅の最大制御幅を広げている。
【００１１】前記安定化電源回路は、前記入力断信号を
入力した時に広げる前記パルス幅の最大制御幅を可変可
能にしても良い。
入力した時に広げる前記パルス幅の最大制御幅を可変可
能にしても良い。
【００１２】また、前記第１および第２の発明のスイッ
チング電源装置は、前記入力断検出回路は、入力された
交流電圧のゼロクロス点及び遮断時のゼロクロス点をパ
ルス出力で検出するゼロクロス検出回路と、前記パルス
出力を所定の時定数で平滑しアナログ電圧を出力する平
滑回路と、前記アナログ電圧と所定の基準値とを比較し
前記アナログ電圧が前記基準値を越えた時（即ち、前記
交流電圧の遮断時）に出力が反転するオペアンプと、前
記オペアンプの出力で出力が閉から開の状態に反転する
前記入力断信号を出力する出力回路とを備える構成とし
ても良い。
チング電源装置は、前記入力断検出回路は、入力された
交流電圧のゼロクロス点及び遮断時のゼロクロス点をパ
ルス出力で検出するゼロクロス検出回路と、前記パルス
出力を所定の時定数で平滑しアナログ電圧を出力する平
滑回路と、前記アナログ電圧と所定の基準値とを比較し
前記アナログ電圧が前記基準値を越えた時（即ち、前記
交流電圧の遮断時）に出力が反転するオペアンプと、前
記オペアンプの出力で出力が閉から開の状態に反転する
前記入力断信号を出力する出力回路とを備える構成とし
ても良い。
【００１３】更に前記第１および第２の発明のスイッチ
ング電源装置は、前記入力断検出回路は、内部回路用電
源を前記直流入力電源から電圧変換して生成する補助電
源回路を備えても良い。
ング電源装置は、前記入力断検出回路は、内部回路用電
源を前記直流入力電源から電圧変換して生成する補助電
源回路を備えても良い。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の
形態例を示すブロック図、図２は図１における部分詳細
を示す回路図、図３は本発明の原理を説明する特性図、
図４は図１における各部の電圧波形を示す波形図であ
る。
図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の
形態例を示すブロック図、図２は図１における部分詳細
を示す回路図、図３は本発明の原理を説明する特性図、
図４は図１における各部の電圧波形を示す波形図であ
る。
【００１５】図１について、本発明の第１の実施の形態
例のスイッチング電源装置の構成を説明する。
例のスイッチング電源装置の構成を説明する。
【００１６】交流電源１から交流電圧ＶACを入力し直流
電圧に変換する整流回路２と、直流電圧に平滑する大容
量の平滑コンデンサ３と、この平滑コンデンサ３の両端
電圧を直流入力電圧ＶINとしこれをパルス化し整流平滑
することにより所定の電圧の直流出力電圧ＶOUTを出力
すると同時にパルス幅を制御し直流出力電圧ＶOUTを安
定化する安定化電源回路４と、直流入力電圧ＶINを監視
し直流入力電圧ＶINが低下し所定の検出値以下となった
時に安定化電源回路４の動作を停止させて入力側を過電
流から保護するための低入力電圧保護回路６と、交流電
圧ＶACを監視しこれが遮断された時に入力断信号１０１
を出力する入力断検出回路５とを備えて構成し、低入力
電圧保護回路６は入力断信号１０１を入力し前記検出値
を下方向にシフトするようにしている。
電圧に変換する整流回路２と、直流電圧に平滑する大容
量の平滑コンデンサ３と、この平滑コンデンサ３の両端
電圧を直流入力電圧ＶINとしこれをパルス化し整流平滑
することにより所定の電圧の直流出力電圧ＶOUTを出力
すると同時にパルス幅を制御し直流出力電圧ＶOUTを安
定化する安定化電源回路４と、直流入力電圧ＶINを監視
し直流入力電圧ＶINが低下し所定の検出値以下となった
時に安定化電源回路４の動作を停止させて入力側を過電
流から保護するための低入力電圧保護回路６と、交流電
圧ＶACを監視しこれが遮断された時に入力断信号１０１
を出力する入力断検出回路５とを備えて構成し、低入力
電圧保護回路６は入力断信号１０１を入力し前記検出値
を下方向にシフトするようにしている。
【００１７】また、低入力電圧保護回路６は、前記検出
値のシフト量が可変可能である。
値のシフト量が可変可能である。
【００１８】次に図２について、図１の本発明に関係す
る各回路の詳細構成を説明する。入力断検出回路５は、
入力された交流電圧ＶACのゼロクロス点及び遮断時のゼ
ロクロス点をパルス出力Ｖ51で検出するゼロクロス検出
回路５１と、パルス出力Ｖ51を所定の時定数で平滑しア
ナログ電圧Ｖ52を出力する平滑回路５２と、アナログ電
圧Ｖ52と所定の基準値ＶREFとを比較しアナログ電圧Ｖ
52が基準値ＶREFを越えた時（即ち、交流電圧の遮断
時）に出力されていた電圧がＯＶに変化する電圧信号を
出力するオペアンプ５３と、オペアンプ５３の出力する
電圧信号で出力が閉から開の状態に変化する入力断信号
１０１を出力する出力トランジスタ５４とを備えて構成
している。
る各回路の詳細構成を説明する。入力断検出回路５は、
入力された交流電圧ＶACのゼロクロス点及び遮断時のゼ
ロクロス点をパルス出力Ｖ51で検出するゼロクロス検出
回路５１と、パルス出力Ｖ51を所定の時定数で平滑しア
ナログ電圧Ｖ52を出力する平滑回路５２と、アナログ電
圧Ｖ52と所定の基準値ＶREFとを比較しアナログ電圧Ｖ
52が基準値ＶREFを越えた時（即ち、交流電圧の遮断
時）に出力されていた電圧がＯＶに変化する電圧信号を
出力するオペアンプ５３と、オペアンプ５３の出力する
電圧信号で出力が閉から開の状態に変化する入力断信号
１０１を出力する出力トランジスタ５４とを備えて構成
している。
【００１９】低入力電圧保護回路６は、入力された直流
入力電圧ＶINを分圧して監視電圧Ｖ 6を生成する抵抗器
６１および並列接続される可変抵抗器６２、６５と、Ｖ
6を入力し内部基準電圧と比較しＶ6がこの基準電圧より
低下した時にオン信号を出力する低電圧検出回路６３
と、このオン信号で動作し制御信号１０２を出力する出
力トランジスタ６４とで構成されている。尚、可変抵抗
器６５は入力断検出回路５の入力断信号１０１により可
変抵抗器６２から開放されＶ６を上方にシフトする。
入力電圧ＶINを分圧して監視電圧Ｖ 6を生成する抵抗器
６１および並列接続される可変抵抗器６２、６５と、Ｖ
6を入力し内部基準電圧と比較しＶ6がこの基準電圧より
低下した時にオン信号を出力する低電圧検出回路６３
と、このオン信号で動作し制御信号１０２を出力する出
力トランジスタ６４とで構成されている。尚、可変抵抗
器６５は入力断検出回路５の入力断信号１０１により可
変抵抗器６２から開放されＶ６を上方にシフトする。
【００２０】安定化電源回路４は、ＶINを入力し駆動パ
ルスによりこれをパルス化するスイッチング回路（Ｓ
Ｗ）４１と、パルスを電圧変換すると同時に入出力を絶
縁するためのトランス４２と、電圧変換されたパルスを
整流、平滑して直流出力電圧Ｖ OUTを出力する整流平滑
回路４３と、ＶOUTを入力し、内部の基準電圧と比較
し、その電圧誤差を検出し、制御電圧ＶCを出力する制
御回路４４と、ＶCによりパルス幅が制御される駆動パ
ルスをＳＷ回路４１へ供給するパルス発振器（ＯＳＣ）
４５とから構成されている。尚、ＶCの制御線には制御
端子ＴCが設けられており、ここには低入力電圧保護回
路６の出力が接続されており、この制御信号１０２を入
力すると、即ち、出力トランジスタ６４がオンすると制
御端子ＴC間は短絡されＶCはＯＶとなりＯＳＣ４５は動
作を停止する。
ルスによりこれをパルス化するスイッチング回路（Ｓ
Ｗ）４１と、パルスを電圧変換すると同時に入出力を絶
縁するためのトランス４２と、電圧変換されたパルスを
整流、平滑して直流出力電圧Ｖ OUTを出力する整流平滑
回路４３と、ＶOUTを入力し、内部の基準電圧と比較
し、その電圧誤差を検出し、制御電圧ＶCを出力する制
御回路４４と、ＶCによりパルス幅が制御される駆動パ
ルスをＳＷ回路４１へ供給するパルス発振器（ＯＳＣ）
４５とから構成されている。尚、ＶCの制御線には制御
端子ＴCが設けられており、ここには低入力電圧保護回
路６の出力が接続されており、この制御信号１０２を入
力すると、即ち、出力トランジスタ６４がオンすると制
御端子ＴC間は短絡されＶCはＯＶとなりＯＳＣ４５は動
作を停止する。
【００２１】尚、入力断検出回路５は直流入力電圧ＶIN
を入力し、電圧変換して内部の各回路へ電源供給する補
助電源回路５６、また安定化電源回路４も同様に直流入
力電圧ＶINを入力し電圧変換して内部の各回路へ電源供
給する補助電源回路４６をそれぞれ有している。しかし
前者の出力は入力側回路に用いるもので入力側と回路的
に絶縁されていないが、後者の出力は出力側回路に用い
るので入力側とは絶縁されたものである。また両者は入
力交流電圧が遮断された時の各回路の動作に支障がない
ように充分な出力保持時間を有している。
を入力し、電圧変換して内部の各回路へ電源供給する補
助電源回路５６、また安定化電源回路４も同様に直流入
力電圧ＶINを入力し電圧変換して内部の各回路へ電源供
給する補助電源回路４６をそれぞれ有している。しかし
前者の出力は入力側回路に用いるもので入力側と回路的
に絶縁されていないが、後者の出力は出力側回路に用い
るので入力側とは絶縁されたものである。また両者は入
力交流電圧が遮断された時の各回路の動作に支障がない
ように充分な出力保持時間を有している。
【００２２】次に図３を参照して本装置の動作原理を説
明する。図３において、（ａ）に示したように入力交流
電圧ＶACが平常状態にあって何らかの原因で遮断された
とする。この時点をｔ１とすると、（ｂ）に示したよう
に直流入力電圧ＶINはこのｔ１から平滑コンデンサ３の
充電電荷の放電が始まり所定の時点数で低下して行く。
このＶＩＮが低入力電圧保護回路６の第１の検出電圧Ｖ
Ｌ１まで低下した時に、従来の装置はこの時点で安定化
電源回路４の動作を停止させているので、（ｃ）に示し
たように直流出力電圧ＶOUT はｔ２の時点で点線のよう
に低下する。これに対し本発明の装置は、入力断検出回
路５においてＶACの遮断を検出すると第１の検出電圧Ｖ
Ｌ１は低下して第２の検出電圧ＶＬ２となるので、Ｖ
OUT は若干低下しながらも所定の電圧を維持し、（ｃ）
に示したようにｔ３時点で実線のように低下する。即ち
本発明は従来の保持時間△ｔ１に加えて△ｔ２だけ保持
時間を延長することができる。
明する。図３において、（ａ）に示したように入力交流
電圧ＶACが平常状態にあって何らかの原因で遮断された
とする。この時点をｔ１とすると、（ｂ）に示したよう
に直流入力電圧ＶINはこのｔ１から平滑コンデンサ３の
充電電荷の放電が始まり所定の時点数で低下して行く。
このＶＩＮが低入力電圧保護回路６の第１の検出電圧Ｖ
Ｌ１まで低下した時に、従来の装置はこの時点で安定化
電源回路４の動作を停止させているので、（ｃ）に示し
たように直流出力電圧ＶOUT はｔ２の時点で点線のよう
に低下する。これに対し本発明の装置は、入力断検出回
路５においてＶACの遮断を検出すると第１の検出電圧Ｖ
Ｌ１は低下して第２の検出電圧ＶＬ２となるので、Ｖ
OUT は若干低下しながらも所定の電圧を維持し、（ｃ）
に示したようにｔ３時点で実線のように低下する。即ち
本発明は従来の保持時間△ｔ１に加えて△ｔ２だけ保持
時間を延長することができる。
【００２３】尚、低入力電圧保護回路６は、入力交流電
圧が低下した時に入力電流は増加し、これを長時間放置
すると危険な過電流状態となるので、直流入力電圧ＶIN
を監視し所定の基準値以下で装置の動作を停止して保護
する。尚本発明ではこの基準値を下げるが交流電圧の遮
断時なのでこの保護機能を損なうものではない。
圧が低下した時に入力電流は増加し、これを長時間放置
すると危険な過電流状態となるので、直流入力電圧ＶIN
を監視し所定の基準値以下で装置の動作を停止して保護
する。尚本発明ではこの基準値を下げるが交流電圧の遮
断時なのでこの保護機能を損なうものではない。
【００２４】次に図２，図４を参照して動作につき詳細
に説明する。図４において（ａ）に示すように入力交流
電圧ＶACが瞬断した場合、入力断検出回路５において、
ゼロクロス検出回路５１の出力電圧Ｖ51は（ｂ）に示す
ように瞬断前の平常時はゼロクロス点で短パルスを、ま
た瞬断時のｔ１〜ｔ４間では長パルスを出力する。そし
てこのＶ51は次の平滑回路５２で（ｃ）に示すように所
定の時定数で平滑された出力電圧Ｖ52となりオペアンプ
５３に入力される。オペアンプ５３では反転入力側の基
準電圧ＶREFと比較され、平常時のＶ52はＶREF以下であ
るのでオペアンプ５３の出力は所定の電圧を出力してお
り、出力トランジスタ５４をオン状態にしている。瞬断
時のＶ52は瞬断時点ｔ１より立ち上がりｔ１′時点でＶ
REF を越えるのでこの時出力はＯＶに変化し、出力トラ
ンジスタ５４はオフ状態となる。即ち入力断信号１０１
を出力する。
に説明する。図４において（ａ）に示すように入力交流
電圧ＶACが瞬断した場合、入力断検出回路５において、
ゼロクロス検出回路５１の出力電圧Ｖ51は（ｂ）に示す
ように瞬断前の平常時はゼロクロス点で短パルスを、ま
た瞬断時のｔ１〜ｔ４間では長パルスを出力する。そし
てこのＶ51は次の平滑回路５２で（ｃ）に示すように所
定の時定数で平滑された出力電圧Ｖ52となりオペアンプ
５３に入力される。オペアンプ５３では反転入力側の基
準電圧ＶREFと比較され、平常時のＶ52はＶREF以下であ
るのでオペアンプ５３の出力は所定の電圧を出力してお
り、出力トランジスタ５４をオン状態にしている。瞬断
時のＶ52は瞬断時点ｔ１より立ち上がりｔ１′時点でＶ
REF を越えるのでこの時出力はＯＶに変化し、出力トラ
ンジスタ５４はオフ状態となる。即ち入力断信号１０１
を出力する。
【００２５】入力断信号１０１は、次の低入力電圧保護
回路６に入力され監視電圧Ｖ6 を上方に変化させる。こ
の監視電圧Ｖ6 はＶINを分圧したもので、ＶACが平常時
においては入力断信号１０１はオンであるので可変抵抗
器６５は可変抵抗器６２に並列接続されている。即ち、
Ｖ6 は可変抵抗器６１と可変抵抗器６２，６５とにより
分圧された電圧であるが、ＶACが遮断されると入力断信
号１０１はオフとなるので可変抵抗器６１と可変抵抗器
６２との分圧になりＶ6 は平常時より高くなる。
回路６に入力され監視電圧Ｖ6 を上方に変化させる。こ
の監視電圧Ｖ6 はＶINを分圧したもので、ＶACが平常時
においては入力断信号１０１はオンであるので可変抵抗
器６５は可変抵抗器６２に並列接続されている。即ち、
Ｖ6 は可変抵抗器６１と可変抵抗器６２，６５とにより
分圧された電圧であるが、ＶACが遮断されると入力断信
号１０１はオフとなるので可変抵抗器６１と可変抵抗器
６２との分圧になりＶ6 は平常時より高くなる。
【００２６】即ち、図４（ｄ）に示すように監視電圧Ｖ
6 は、ＶACが平常時においては内部の低電圧検出の基準
電圧ＶLVより高い状態にあるが、瞬断開始点ｔ１より低
下を始めるが、入力断検出回路５が入力断信号１０１を
出力した時点ｔ１′で所定のシフト量だけ高くなる。Ｖ
6 は引き続き低下が進みＶLV以下となった時点ｔ３で低
電圧を検出して制御信号１０２を出力する。この制御信
号１０２は安定化電源回路４の制御端子ＴC を短絡して
その動作を停止させる。この結果（ｄ）に示すように直
流出力電圧ＶOUT は低下する。
6 は、ＶACが平常時においては内部の低電圧検出の基準
電圧ＶLVより高い状態にあるが、瞬断開始点ｔ１より低
下を始めるが、入力断検出回路５が入力断信号１０１を
出力した時点ｔ１′で所定のシフト量だけ高くなる。Ｖ
6 は引き続き低下が進みＶLV以下となった時点ｔ３で低
電圧を検出して制御信号１０２を出力する。この制御信
号１０２は安定化電源回路４の制御端子ＴC を短絡して
その動作を停止させる。この結果（ｄ）に示すように直
流出力電圧ＶOUT は低下する。
【００２７】尚、（ｄ）において、従来の装置のように
ＶACの遮断を検出する機能がない場合、あるいは遮断を
検出しない程度の低下の場合、Ｖ6 はｔ１′時点で点線
で示したようにそのまま低下して行きｔ２時点でＶLVを
越えるので、この時点でＶOU T は低下してしまうことに
なる。即ち従来の装置の保持時間△ｔ１に加えて本発明
では△ｔ２の延長保持時間が得られる。尚、この部分の
説明は先に図３でも説明したことと同様である。（図４
では直流入力電圧をＶ6 で説明したが図３ではＶＩＮで
説明した相違である）次に瞬断の終了時点ｔ４に至ると
Ｖ6 は上昇を開始しＶLVを越える時点ｔ５で安定化電源
回路４の動作停止を開放し、ＶOUT は上昇を始めｔ６時
点で復旧する。尚、Ｖ５２は瞬断の終了時点ｔ４から低
下を始めるが、ヒステリヒス特性のためＶREFより更に
低下した時点で復旧する。
ＶACの遮断を検出する機能がない場合、あるいは遮断を
検出しない程度の低下の場合、Ｖ6 はｔ１′時点で点線
で示したようにそのまま低下して行きｔ２時点でＶLVを
越えるので、この時点でＶOU T は低下してしまうことに
なる。即ち従来の装置の保持時間△ｔ１に加えて本発明
では△ｔ２の延長保持時間が得られる。尚、この部分の
説明は先に図３でも説明したことと同様である。（図４
では直流入力電圧をＶ6 で説明したが図３ではＶＩＮで
説明した相違である）次に瞬断の終了時点ｔ４に至ると
Ｖ6 は上昇を開始しＶLVを越える時点ｔ５で安定化電源
回路４の動作停止を開放し、ＶOUT は上昇を始めｔ６時
点で復旧する。尚、Ｖ５２は瞬断の終了時点ｔ４から低
下を始めるが、ヒステリヒス特性のためＶREFより更に
低下した時点で復旧する。
【００２８】本動作例はＶACのｔ１からｔ２までの比較
的長い瞬断の例であるが、ＶOUT への影響は僅かな時間
の電圧低下に留まっている。瞬断がこれにより短ければ
ＶOU T には影響はなくなる。
的長い瞬断の例であるが、ＶOUT への影響は僅かな時間
の電圧低下に留まっている。瞬断がこれにより短ければ
ＶOU T には影響はなくなる。
【００２９】尚、低入力電圧保護回路６において、可変
抵抗器６５、６２は可変することができるので、この両
可変抵抗器を相補的に可変してＶ6 のシフト量を最適値
（即ち最大の延長保持時間△ｔ２を得る点）に設定する
ことができる。
抵抗器６５、６２は可変することができるので、この両
可変抵抗器を相補的に可変してＶ6 のシフト量を最適値
（即ち最大の延長保持時間△ｔ２を得る点）に設定する
ことができる。
【００３０】次に第２の発明の実施の形態例を説明す
る。図５は第２の発明の形態例を示すブロック図、図６
は図５における部分詳細を示す回路図である。
る。図５は第２の発明の形態例を示すブロック図、図６
は図５における部分詳細を示す回路図である。
【００３１】図５において、本装置は図１の装置と比べ
て、入力断検出回路５が出力する入力断信号１０１を安
定化電源回路７へ加えている点が構成上相違するが他は
同一の構成である。安定化電源回路７は、入力断信号１
０１を入力すると制御回路のパルス幅の最大制御幅を広
げる。尚この最大制御幅は可変可能となっている。
て、入力断検出回路５が出力する入力断信号１０１を安
定化電源回路７へ加えている点が構成上相違するが他は
同一の構成である。安定化電源回路７は、入力断信号１
０１を入力すると制御回路のパルス幅の最大制御幅を広
げる。尚この最大制御幅は可変可能となっている。
【００３２】また、図６について本装置の部分詳細を説
明するが、図２の装置と比べて前述したように入力断検
出回路５の出力する入力断信号１０１は安定化電源回路
７へ入力している点が相違し、安定化電源回路７は入力
断信号１０１を入力すると制御回路７４の制御電圧ＶC
の最大値を上方にシフトする。
明するが、図２の装置と比べて前述したように入力断検
出回路５の出力する入力断信号１０１は安定化電源回路
７へ入力している点が相違し、安定化電源回路７は入力
断信号１０１を入力すると制御回路７４の制御電圧ＶC
の最大値を上方にシフトする。
【００３３】次に本装置の動作原理を説明するが、図３
で説明した内容と全く同様である。即ち、交流電圧ＶAC
の遮断により直流入力電圧ＶＩＮが低下を始めると、安
定化電源回路７は直流出力電圧ＶOUT をパルス幅制御で
維持するが、パルスが最大制御幅に至って制御を停止す
るのでＶOUT は低下する。即ち図示のＶINがＶL1に達し
たｔ１時点である。しかし本発明では入力断信号１０１
によりパルスの最大制御幅を広げているのでＶINがＶL2
に達した時点ｔ３でＶOUT が低下し、結局、従来の装置
の保持時間△ｔ１に加えて延長保持時間△ｔ２が得られ
る。
で説明した内容と全く同様である。即ち、交流電圧ＶAC
の遮断により直流入力電圧ＶＩＮが低下を始めると、安
定化電源回路７は直流出力電圧ＶOUT をパルス幅制御で
維持するが、パルスが最大制御幅に至って制御を停止す
るのでＶOUT は低下する。即ち図示のＶINがＶL1に達し
たｔ１時点である。しかし本発明では入力断信号１０１
によりパルスの最大制御幅を広げているのでＶINがＶL2
に達した時点ｔ３でＶOUT が低下し、結局、従来の装置
の保持時間△ｔ１に加えて延長保持時間△ｔ２が得られ
る。
【００３４】尚、本装置は直流入力電圧ＶINの低下に対
する低電圧保護回路６の検出点が安定化電源回路のパル
スの最大制御幅に至る点より下方に設定されていること
が使用条件である。即ち、本発明はこのような設定を行
う小型電源装置、あるいは低電圧保護回路６を有してい
ない電源装置などに使用される。
する低電圧保護回路６の検出点が安定化電源回路のパル
スの最大制御幅に至る点より下方に設定されていること
が使用条件である。即ち、本発明はこのような設定を行
う小型電源装置、あるいは低電圧保護回路６を有してい
ない電源装置などに使用される。
【００３５】次に本装置の動作説明であるが、図２と相
違する安定化電源回路７の関係部分のみを説明する。制
御回路７４は制御電圧ＶCを出力するが、このＶCはＶCC
を抵抗器７７と可変抵抗器７８、７９とで分圧した電圧
を制御回路７４の出力トランジスタ（図示せず）で制御
して得られる。このＶC は基準値を中心に制御状態によ
り上下に変化するが、ＶOUT が低下した場合は上方に変
化してＯＳＣ７５のパルス幅を広げてＶOUTを一定に維
持する。このパルスの最大幅、即ちＶCの最大値は制御
回路７４の出力トランジスタがオープンコレクタの時の
抵抗器７７と可変抵抗器７８、７９との分圧値が決ま
る。平常時は入力断信号１０１はオン状態であるので可
変抵抗器７８、７９は並列接続となっており、入力断を
検出し入力断信号１０１がオフ状態となると可変抵抗器
７９は開放されるので、ＶC 最大値は上方へシフトして
パルスの最大制御幅が拡大する。尚、可変抵抗器７８、
７９は可変できるのでＶC の最大値を最適値（最大の△
ｔ２を得られる点）に容易に設定することができる。
違する安定化電源回路７の関係部分のみを説明する。制
御回路７４は制御電圧ＶCを出力するが、このＶCはＶCC
を抵抗器７７と可変抵抗器７８、７９とで分圧した電圧
を制御回路７４の出力トランジスタ（図示せず）で制御
して得られる。このＶC は基準値を中心に制御状態によ
り上下に変化するが、ＶOUT が低下した場合は上方に変
化してＯＳＣ７５のパルス幅を広げてＶOUTを一定に維
持する。このパルスの最大幅、即ちＶCの最大値は制御
回路７４の出力トランジスタがオープンコレクタの時の
抵抗器７７と可変抵抗器７８、７９との分圧値が決ま
る。平常時は入力断信号１０１はオン状態であるので可
変抵抗器７８、７９は並列接続となっており、入力断を
検出し入力断信号１０１がオフ状態となると可変抵抗器
７９は開放されるので、ＶC 最大値は上方へシフトして
パルスの最大制御幅が拡大する。尚、可変抵抗器７８、
７９は可変できるのでＶC の最大値を最適値（最大の△
ｔ２を得られる点）に容易に設定することができる。
【００３６】尚、第１および第２の発明共、入力電源は
交流の例で説明したが直流であっても良い。
交流の例で説明したが直流であっても良い。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明のスイッチン
グ電源装置は、入力交流電源の遮断を検出し、この検出
信号により一時的に低電圧保護回路の低電圧検出点を下
方にシフトするか、あるいはスイッチングパルスの最大
制御幅を拡大して直流出力電圧の低下を遅らし保持時間
を延長しているので、入力側の平滑コンデンサを大容量
化して保持時間を延長するなどの方法に比べて簡単であ
り、装置の小型化および低コスト化に貢献する効果があ
る。
グ電源装置は、入力交流電源の遮断を検出し、この検出
信号により一時的に低電圧保護回路の低電圧検出点を下
方にシフトするか、あるいはスイッチングパルスの最大
制御幅を拡大して直流出力電圧の低下を遅らし保持時間
を延長しているので、入力側の平滑コンデンサを大容量
化して保持時間を延長するなどの方法に比べて簡単であ
り、装置の小型化および低コスト化に貢献する効果があ
る。
【図１】本発明の第１の実施の形態例を示すブロック図
である。
である。
【図２】図１における部分詳細を示す回路図である。
【図３】動作原理を説明する特性図である。
【図４】図１における動作を説明する波形図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態例を示すブロック図
である。
である。
【図６】図５における部分詳細を示す回路図である。
【図７】第１の従来例を示すブロック図である。
【図８】第２の従来例を示すブロック図である。
１ 交流電源
２ 整流回路
３ 平滑コンデンサ
４、７ 安定化電源回路
５ 入力断検出回路
６ 低入力電圧保護回路
４１ スイッチング回路（ＳＷ）
４２ トランス
４３ 整流平滑回路
４４ 制御回路
４５ パルス発振器（ＯＳＣ）
４６ 補助電源回路
５１ ゼロクロス検出回路
５２ 平滑回路
５３ オペアンプ
５４ 出力トランジスタ
５６ 補助電源回路
６１ 抵抗器
６２、６５ 可変抵抗器
６３ 低電圧検出回路
６４ 出力トランジスタ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平10−4674（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−322253（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−193026（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−315262（ＪＰ，Ａ)
実開 昭60−114531（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭60−82988（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02M 3/28
H02M 7/06
Claims (6)
- 【請求項１】 交流電源から交流電圧を入力し直流電圧
に変換する整流回路と、前記直流電圧を平滑する大容量
の平滑コンデンサと、前記直流電圧を直流入力電圧とし
これをパルス化すると同時にパルス幅を制御し安定され
た直流出力電圧を出力する安定化電源回路と、前記入力
直流電圧を監視し前記直流入力電圧が低下し所定の検出
値以下となった時に前記安定化電源回路の動作を停止さ
せて入力側を過電流から保護するための低入力電圧保護
回路とから成るスイッチング電源装置において、前記交
流電圧を監視しこれが遮断された時に入力断信号を出力
する入力断検出回路を備え、前記低入力電圧保護回路は
前記入力断信号を入力し前記検出値を下方向にシフトす
ることを特徴とするスイッチング電源装置。 - 【請求項２】 前記低入力電圧保護回路は、前記基準値
のシフト幅を可変可能にすることを特徴とする請求項１
記載のスイッチング電源装置。 - 【請求項３】 交流電源から交流電圧を入力し直流電圧
に変換する整流回路と、前記直流電圧を平滑する大容量
の平滑コンデンサと、前記直流電圧を直流入力電圧とし
これをパルス化すると同時にパルス幅を制御して安定化
された直流出力電圧を出力する安定化電源回路と、前記
直流入電圧を監視し前記直流入力電圧が低下し所定の検
出値以下となった時に前記安定化電源回路の動作を停止
させて入力側を過電流から保護するための低入力電圧保
護回路とから成るスイッチング電源装置において、前記
交流電圧を監視しこれが遮断された時に入力断信号を出
力する入力断検出回路を備え、前記安定化電源回路は前
記入力断信号を入力し前記パルス幅の最大制御幅を広げ
ることを特徴とするスイッチング電源装置。 - 【請求項４】 前記安定化電源回路は、前記入力断信号
を入力した時に広げる前記パルス幅の最大制御幅を可変
可能にすることを特徴とする請求項３記載のスイッチン
グ電源装置。 - 【請求項５】 前記入力断検出回路は、入力された交流
電圧のゼロクロス点及び遮断時のゼロクロス点をパルス
出力で検出するゼロクロス検出回路と、前記パルス出力
を所定の時定数で平滑しアナログ電圧を出力する平滑回
路と、前記アナログ電圧と所定の基準値とを比較し前記
アナログ電圧が前記基準値を越えた時（即ち、前記交流
電圧の遮断時）に出力が反転するオペアンプと、前記オ
ペアンプの出力で出力が閉から開の状態に反転する前記
入力断信号を出力する出力回路とを備えることを特徴と
する請求項１、２、３あるいは４記載のスイッチング電
源装置。 - 【請求項６】 前記入力断検出回路は、内部回路用電源
を前記直流入力電源から電圧変換して生成する補助電源
回路を備えることを特徴とする請求項５記載のスイッチ
ング電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31132599A JP3372914B2 (ja) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | スイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31132599A JP3372914B2 (ja) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | スイッチング電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001136743A JP2001136743A (ja) | 2001-05-18 |
| JP3372914B2 true JP3372914B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=18015783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31132599A Expired - Fee Related JP3372914B2 (ja) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | スイッチング電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3372914B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9031440B2 (en) | 2012-04-06 | 2015-05-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Heating apparatus and image forming apparatus |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI249287B (en) | 2003-06-25 | 2006-02-11 | Matsushita Electric Works Ltd | Electronic switch |
| KR100856946B1 (ko) | 2006-09-25 | 2008-09-04 | 엘지이노텍 주식회사 | 저전압 보호 차단 회로 |
| JP5699470B2 (ja) * | 2010-07-21 | 2015-04-08 | ソニー株式会社 | スイッチング電源装置 |
| JP2014027786A (ja) * | 2012-07-26 | 2014-02-06 | Toshiba Corp | 系統情報収集装置及び系統情報監視方法 |
| JP6056475B2 (ja) * | 2012-12-28 | 2017-01-11 | ブラザー工業株式会社 | 電源システム、同電源システムを備えた画像形成装置 |
| CN115864868B (zh) * | 2022-12-05 | 2024-01-30 | 湖南麦格米特电气技术有限公司 | 变流器以及变流器的控制方法 |
-
1999
- 1999-11-01 JP JP31132599A patent/JP3372914B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9031440B2 (en) | 2012-04-06 | 2015-05-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Heating apparatus and image forming apparatus |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001136743A (ja) | 2001-05-18 |
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