JP4362166B2

JP4362166B2 - Power supply

Info

Publication number: JP4362166B2
Application number: JP15053599A
Authority: JP
Inventors: 芳之小島
Original assignee: NEC Display Solutions Ltd
Current assignee: Sharp NEC Display Solutions Ltd
Priority date: 1999-05-28
Filing date: 1999-05-28
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2019-05-28
Also published as: JP2000341936A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、世界で使用されている１００Ｖ〜２４０Ｖの全ての商用交流電圧に対応出来るワールドワイド対応電源装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、従来のワールドワイド対応の電源装置の構成例を示すブロック図である。この電源装置は、外部の交流電源６から入力された交流電力を整流する整流回路であるダイオードブリッジ５と、ダイオードブリッジ５の出力端子に一方の端子が接続されたインダクタ１１と、インダクタ１１の他方の端子にドレイン端子が接続され、ソース端子が接地されているＭＯＳ−ＦＥＴ１２と、インダクタ１１の他方の端子にアノード端子が接続されたダイオード１３と、ダイオード１３のカソード端子に正極端子が接続され、負極端子が接地されている電解コンデンサ１４とを備えている。
【０００３】
この電源装置は、また、ダイオード１３のカソード端子と接地電位との間に接続された抵抗８，１５からなる直列回路と、抵抗８，１５の接続節点に入力端子が接続され、出力端子がＭＯＳ−ＦＥＴ１２のゲート端子に接続された制御回路２とを備えており、ダイオード１３のカソード端子には、負荷４の一方の端子が接続され、負荷４の他方の端子は接地されている。インダクタ１１、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２、ダイオード１３及び電解コンデンサ１４は、昇圧コンバータ１を構成している。
【０００４】
このような構成の電源装置では、外部の交流電源６から入力された交流電力を、ダイオードブリッジ５が整流し、ダイオードブリッジ５が整流した電圧は、インダクタ１１及び電解コンデンサ１４により平滑され、定電圧となって負荷４に与えられる。
一方、負荷４に与えられる定電圧は、抵抗８，１５の分圧回路により分圧され、フィードバック電圧として制御回路２に与えられる。制御回路２は、与えられた分圧に基づき、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２をオン／オフし、インダクタ１１及び電解コンデンサ１４により平滑された平均電圧が、所定の定電圧になるように制御する。ダイオード１３は、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２がオンのときに、電流の逆流を防ぎ、電解コンデンサ１４の端子電圧である定電圧を維持する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の電源装置では、スイッチング素子であるＭＯＳ−ＦＥＴ１２のオン／オフ動作によるスイッチング損失は、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２のターンオン時のドレイン−ソース間電圧の立ち下がり電圧及びドレイン電流の立ち上がり電流と、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２のターンオフ時のドレイン−ソース間電圧の立ち上がり電圧及びドレイン電流の立ち下がり電流とによりそれぞれ発生する。
ターンオン時の損失Ｐ_ROSSは、オン／オフするスイッチング周波数をｆ、ドレイン−ソース間電圧Ｖ_DSの立ち下がり時間をＴ_f、ドレイン電流をＩ_Dとすると、理論上、
Ｐ_ROSS＝Ｖ_DS・Ｉ_D・Ｔ_f・ｆ／６
により計算出来る。
【０００６】
ここで、入力交流電圧が１００Ｖのときのスイッチング損失と、２００Ｖのときのスイッチング損失とを比較すると、負荷４が一定であれば、ドレイン−ソース間電圧Ｖ_DS、立ち下がり時間Ｔ_f及びスイッチング周波数ｆは変化しないのに対して、ドレイン電流Ｉ_Dは、１００Ｖのときの方が大きくなる。これにより、スイッチング損失Ｐ_ROSSは、１００Ｖ入力時の方が大きくなることが判る。
【０００７】
このように、従来の電源装置においては、出力電圧の設定を入力交流電圧によらず固定していた為に、入力交流電圧が２００Ｖのときに比較して１００Ｖのときの方が、スイッチング素子のスイッチング損失が大きくなっていた。その為、入力交流電圧が１００Ｖのときに適応させる為に、許容損失が大きい高価なスイッチング素子を用いる必要があり、また、放熱対策が困難になるという問題があった。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、スイッチング損失が抑制出来、許容損失が小さく安価なスイッチング素子を用いることが出来、放熱設計が容易な電源装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る電源装置は、入力された交流電力を整流する整流回路と、該整流回路の出力電圧を平滑する平滑回路と、該平滑回路の出力端子を固定電位に接続するスイッチング素子と、前記平滑回路の出力電圧を分圧する分圧回路と、該分圧回路が分圧した電圧に基づき、前記スイッチング素子をオン／オフし、前記出力電圧を制御する出力電圧制御回路と、前記整流回路の出力電圧を検出する検出回路と、該検出回路が検出した電圧に基づき、前記分圧回路の分圧比を高低制御する分圧比制御回路とを備え、前記検出回路が検出した電圧の高低に応じて、前記平滑回路の出力電圧を高低に制御すべくなしてあることを特徴とする。
【０００９】
第２発明に係る電源装置は、分圧比制御回路は、検出回路が検出した電圧を積分する積分器と、該積分器が積分した電圧を増幅する増幅器とを有し、分圧回路は、該増幅器が増幅した電圧により抵抗値が変化する可変抵抗器を有し、該可変抵抗器の抵抗値に応じて分圧比が高低に変化すべくなしてあることを特徴とする。
【００１０】
第３発明に係る電源装置は、分圧比制御回路は、検出回路が検出した電圧を積分する積分器と、該積分器が積分した電圧値を所定値と比較し、その比較結果に応じて信号を出力する比較器とを有し、分圧回路は、該比較器が出力した信号により抵抗値が変化する可変抵抗器を有し、該可変抵抗器の抵抗値に応じて分圧比が高低に変化すべくなしてあることを特徴とする。
【００１１】
第４発明に係る電源装置は、分圧比制御回路は、検出回路が検出した電圧を積分する積分器と、該積分器が積分した電圧値を所定値と比較し、その比較結果に応じて信号を出力する比較器とを有し、分圧回路は、平滑回路の出力電圧を分圧する２つの抵抗からなる直列回路と、該２つの抵抗の接続節点を他の抵抗を介して固定電位に接続するスイッチング回路とを有し、該スイッチング回路は、前記比較器が出力した信号に応じてオン／オフすべくなしてあることを特徴とする。
【００１２】
第５発明に係る電源装置は、分圧比制御回路は、検出回路が検出した電圧を積分する積分器と、該積分器が積分した電圧値を所定値と比較し、その比較結果に応じて信号を出力する比較器とを有し、分圧回路は、該比較器が出力した信号に応じて作動するリレー回路と、複数の抵抗からなる抵抗回路とを有し、前記リレー回路の動作により、平滑回路の出力電圧の分圧比を変えるべくなしてあることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を、その実施の形態を示す図面に基づき説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明に係る電源装置の実施の形態の構成を示すブロック図である。この電源装置は、外部の交流電源６から入力された交流電力を整流する整流回路であるダイオードブリッジ５と、ダイオードブリッジ５の出力端子に一方の端子が接続されたインダクタ１１と、インダクタ１１の他方の端子にドレイン端子が接続され、ソース端子が接地されているＭＯＳ−ＦＥＴ１２と、インダクタ１１の他方の端子にアノード端子が接続されたダイオード１３と、ダイオード１３のカソード端子に正極端子が接続され、負極端子が接地されている電解コンデンサ１４とを備えている。
【００１４】
この電源装置は、また、ダイオード１３のカソード端子と接地電位との間に接続された抵抗８及び可変抵抗器７（例えば電子ボリューム）からなる直列回路（分圧回路）と、抵抗８及び可変抵抗器７の接続節点に入力端子が接続され、出力端子が、スイッチング素子であるＭＯＳ−ＦＥＴ１２のゲート端子に接続された制御回路２（出力電圧制御回路）と、ダイオードブリッジ５の出力端子と接地電位との間に接続された抵抗９及び抵抗１０からなる直列回路（検出回路）と、抵抗９及び抵抗１０の接続節点に入力端子が接続され、出力端子が、可変抵抗器７の抵抗値を変更する為の端子に接続された分圧比制御回路３とを備えており、ダイオード１３のカソード端子には、負荷４の一方の端子が接続され、負荷４の他方の端子は接地されている。インダクタ１１、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２、ダイオード１３及び電解コンデンサ１４は、昇圧コンバータ１を構成している。
【００１５】
以下に、このような構成の電源装置の動作を説明する。
ダイオードブリッジ５は、外部の交流電源６から入力された交流電力を整流し、ダイオードブリッジ５が整流した電圧は、インダクタ１１及び電解コンデンサ１４により平滑され、定電圧となって負荷４に与えられる。
一方、負荷４に与えられる定電圧は、抵抗８及び可変抵抗器７の分圧回路により分圧され、フィードバック電圧として制御回路２に与えられる。制御回路２は、与えられた分圧に基づき、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２をオン／オフし、インダクタ１１及び電解コンデンサ１４により平滑された平均電圧が、所定の定電圧になるように制御する。ダイオード１３は、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２がオンのときに、電流の逆流を防ぎ、電解コンデンサ１４の端子電圧である定電圧を維持する。
【００１６】
また、一方、ダイオードブリッジ５の出力電圧は、抵抗９及び抵抗１０によって分圧されて、分圧比制御回路３に与えられ、分圧比制御回路３は、与えられた分圧に基づき、可変抵抗器７の抵抗値を変更する。
分圧比制御回路３は、与えられた抵抗９及び抵抗１０の分圧が、例えば、交流電源６が２００Ｖであるときに対応する比較的高電圧であれば、可変抵抗器７の抵抗値を、抵抗８及び可変抵抗器７の分圧比が低くなるように設定し、制御回路２に与えられる、抵抗８及び可変抵抗器７の分圧が低くなるようにする。これにより、制御回路２は、負荷４に与える定電圧が高くなるように、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２をオン／オフする。
【００１７】
また、分圧比制御回路３は、与えられた抵抗９及び抵抗１０の分圧が、例えば、交流電源６が１００Ｖであるときに対応する比較的低電圧であれば、可変抵抗器７の抵抗値を、抵抗８及び可変抵抗器７の分圧比が高くなるように設定し、制御回路２に与えられる、抵抗８及び可変抵抗器７の分圧が高くなるようにする。これにより、制御回路２は、負荷４に与える定電圧が低くなるように、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２をオン／オフする。
以上により、この電源装置によれば、スイッチング素子であるＭＯＳ−ＦＥＴ１２のドレイン電流Ｉ_Dが大きくなる、交流電源６が１００Ｖである場合に、出力する定電圧を低くするので、ドレイン−ソース間電圧Ｖ_DSが低くなり、スイッチング損失Ｐ_ROSSを抑制することが出来る。
【００１８】
実施の形態２．
図２は、本発明に係る電源装置の実施の形態の構成を示すブロック図である。この電源装置は、図１に示した電源装置の分圧比制御回路３が、抵抗９及び抵抗１０の接続節点に入力端子が接続された積分器３１と、入力端子が積分器３１の出力端子に接続され、出力端子が、可変抵抗器７の抵抗値を変更する為の端子に接続された増幅器３２とを有している。その他の構成は、上述した実施の形態１の電源装置と同様であるので、説明を省略する。
【００１９】
以下に、このような構成の電源装置の動作を説明する。
ダイオードブリッジ５の出力電圧は、抵抗９及び抵抗１０によって分圧されて、積分器３１に与えられ、積分器３１は、与えられた分圧を積分し、増幅器３２に与える。増幅器３２は、与えられた電圧を増幅し、可変抵抗器７に与える。可変抵抗器７は、与えられた電圧に応じて、その抵抗値を変更する。
可変抵抗器７は、与えられた電圧が、例えば、交流電源６が２００Ｖであるときに対応する比較的高電圧であれば、その抵抗値を抵抗８及び可変抵抗器７の分圧比が低くなるように設定し、制御回路２に与えられる、抵抗８及び可変抵抗器７の分圧が低くなるようにする。これにより、制御回路２は、負荷４に与える定電圧が高くなるように、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２をオン／オフする。
【００２０】
また、可変抵抗器７は、与えられた電圧が、例えば、交流電源６が１００Ｖであるときに対応する比較的低電圧であれば、その抵抗値を抵抗８及び可変抵抗器７の分圧比が高くなるように設定し、制御回路２に与えられる、抵抗８及び可変抵抗器７の分圧が高くなるようにする。これにより、制御回路２は、負荷４に与える定電圧が低くなるように、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２をオン／オフする。その他の動作は、上述した実施の形態１の電源装置と同様であるので、説明を省略する。以上により、この電源装置によれば、スイッチング素子であるＭＯＳ−ＦＥＴ１２のドレイン電流Ｉ_Dが大きくなる、交流電源６が１００Ｖである場合に、出力する定電圧を低くするので、ドレイン−ソース間電圧Ｖ_DSが低くなり、スイッチング損失Ｐ_ROSSを抑制することが出来る。
【００２１】
実施の形態３．
図３は、本発明に係る電源装置の実施の形態の構成を示すブロック図である。この電源装置は、図１に示した電源装置の分圧比制御回路３が、抵抗９及び抵抗１０の接続節点に入力端子が接続された積分器３１と、入力端子が積分器３１の出力端子に接続され、出力端子が、可変抵抗器７の抵抗値を変更する為の端子に接続された比較器３３とを有している。その他の構成は、上述した実施の形態１の電源装置と同様であるので、説明を省略する。
【００２２】
以下に、このような構成の電源装置の動作を説明する。
ダイオードブリッジ５の出力電圧は、抵抗９及び抵抗１０によって分圧されて、積分器３１に与えられ、積分器３１は、与えられた分圧を積分し、比較器３３に与える。比較器３３は、与えられた電圧値を所定値と比較し、その比較結果に応じて信号を出力し可変抵抗器７に与える。可変抵抗器７は、与えられた信号に応じて、その抵抗値を変更する。
比較器３３は、例えば、与えられた電圧値が所定値より高ければ、交流電源６が２００Ｖであるときに対応する信号を出力し、与えられた電圧値が所定値より低ければ、交流電源６が１００Ｖであるときに対応する信号を出力する。
【００２３】
可変抵抗器７は、与えられた信号が、例えば、交流電源６が２００Ｖであるときに対応する信号であれば、その抵抗値を抵抗８及び可変抵抗器７の分圧比が低くなるように設定し、制御回路２に与えられる、抵抗８及び可変抵抗器７の分圧が低くなるようにする。これにより、制御回路２は、負荷４に与える定電圧が高くなるように、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２をオン／オフする。
【００２４】
また、可変抵抗器７は、与えられた信号が、例えば、交流電源６が１００Ｖであるときに対応する信号であれば、その抵抗値を抵抗８及び可変抵抗器７の分圧比が高くなるように設定し、制御回路２に与えられる、抵抗８及び可変抵抗器７の分圧が高くなるようにする。これにより、制御回路２は、負荷４に与える定電圧が低くなるように、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２をオン／オフする。その他の動作は、上述した実施の形態１の電源装置と同様であるので、説明を省略する。
以上により、この電源装置によれば、スイッチング素子であるＭＯＳ−ＦＥＴ１２のドレイン電流Ｉ_Dが大きくなる、交流電源６が１００Ｖである場合に、出力する定電圧を低くするので、ドレイン−ソース間電圧Ｖ_DSが低くなり、スイッチング損失Ｐ_ROSSを抑制することが出来る。
【００２５】
実施の形態４．
図４は、本発明に係る電源装置の実施の形態の構成を示すブロック図である。この電源装置は、図１に示した電源装置の分圧比制御回路３が、抵抗９及び抵抗１０の接続節点に入力端子が接続された積分器３１と、入力端子が積分器３１の出力端子に接続された比較器３３とを有している。また、図１に示した電源装置の抵抗８及び可変抵抗器７の直列回路に代えて、ダイオード１３のカソード端子と接地電位との間に接続された抵抗８及び抵抗７１からなる直列回路と、抵抗８及び抵抗７１の接続節点を他の抵抗７２を介して接地電位に接続するＭＯＳ−ＦＥＴ７３からなるスイッチング回路とを有している。比較器３３の出力端子は、ＭＯＳ−ＦＥＴ７３のゲート端子に接続されている。その他の構成は、上述した実施の形態１の電源装置と同様であるので、説明を省略する。
【００２６】
以下に、このような構成の電源装置の動作を説明する。
ダイオードブリッジ５の出力電圧は、抵抗９及び抵抗１０によって分圧されて、積分器３１に与えられ、積分器３１は、与えられた分圧を積分し、比較器３３に与える。比較器３３は、与えられた電圧値を所定値と比較し、その比較結果に応じて信号を出力し、ＭＯＳ−ＦＥＴ７３をオン／オフする。
比較器３３は、例えば、与えられた電圧値が所定値より高ければ、交流電源６が２００Ｖであるときに対応すべく、ＭＯＳ−ＦＥＴ７３をオンする信号を出力し、与えられた電圧値が所定値より低ければ、交流電源６が１００Ｖであるときに対応すべく、ＭＯＳ−ＦＥＴ７３をオフする信号を出力する。
【００２７】
ＭＯＳ−ＦＥＴ７３がオンすると、抵抗８及び抵抗７１の接続節点の分圧は低くなる。これにより、制御回路２は、負荷４に与える定電圧が高くなるように、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２をオン／オフする。
また、ＭＯＳ−ＦＥＴ７３がオフすると、抵抗８及び抵抗７１の接続節点の分圧は高くなる。これにより、制御回路２は、負荷４に与える定電圧が低くなるように、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２をオン／オフする。その他の動作は、上述した実施の形態１の電源装置と同様であるので、説明を省略する。
以上により、この電源装置によれば、スイッチング素子であるＭＯＳ−ＦＥＴ１２のドレイン電流Ｉ_Dが大きくなる、交流電源６が１００Ｖである場合に、出力する定電圧を低くするので、ドレイン−ソース間電圧Ｖ_DSが低くなり、スイッチング損失Ｐ_ROSSを抑制することが出来る。
【００２８】
実施の形態５．
図５は、本発明に係る電源装置の実施の形態の構成を示すブロック図である。この電源装置は、図１に示した電源装置の分圧比制御回路３が、抵抗９及び抵抗１０の接続節点に入力端子が接続された積分器３１と、入力端子が積分器３１の出力端子に接続された比較器３３とを有している。
【００２９】
また、この電源装置は、図１に示した電源装置の抵抗８及び可変抵抗器７の直列回路に代えて、ダイオード１３のカソード端子に一方の端子が接続された抵抗８と、一方の端子がそれぞれ接地された抵抗７５，７６（抵抗７５の抵抗値＞抵抗７６の抵抗値）と、抵抗８の他方の端子を抵抗７５の他方の端子又は抵抗７６の他方の端子に切り換え接続するリレー７４と、リレー７４のコイルの一方の端子をダイオード１３のカソード端子に接続する抵抗７７と、リレー７４のコイルの他方の端子を接地電位に接続するＭＯＳ−ＦＥＴ７８とを有している。比較器３３の出力端子は、ＭＯＳ−ＦＥＴ７８のゲート端子に接続されている。その他の構成は、上述した実施の形態１の電源装置と同様であるので、説明を省略する。
【００３０】
以下に、このような構成の電源装置の動作を説明する。
ダイオードブリッジ５の出力電圧は、抵抗９及び抵抗１０によって分圧されて、積分器３１に与えられ、積分器３１は、与えられた分圧を積分し、比較器３３に与える。比較器３３は、与えられた電圧値を所定値と比較し、その比較結果に応じて信号を出力し、ＭＯＳ−ＦＥＴ７８をオン／オフする。
比較器３３は、例えば、与えられた電圧値が所定値より高ければ、交流電源６が２００Ｖであるときに対応すべく、ＭＯＳ−ＦＥＴ７８をオンする信号を出力し、与えられた電圧値が所定値より低ければ、交流電源６が１００Ｖであるときに対応すべく、ＭＯＳ−ＦＥＴ７８をオフする信号を出力する。
【００３１】
ＭＯＳ−ＦＥＴ７８がオンすると、リレー７４が作動し、リレー接点は抵抗７６の方に接続され、抵抗８及び抵抗７６の接続節点の分圧は低くなる。これにより、制御回路２は、負荷４に与える定電圧が高くなるように、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２をオン／オフする。
【００３２】
また、ＭＯＳ−ＦＥＴ７８がオフすると、リレー７４は作動せず、リレー接点は抵抗７５の方に接続され、抵抗８及び抵抗７５の接続節点の分圧は高くなる。これにより、制御回路２は、負荷４に与える定電圧が低くなるように、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２をオン／オフする。その他の動作は、上述した実施の形態１の電源装置と同様であるので、説明を省略する。
以上により、この電源装置によれば、スイッチング素子であるＭＯＳ−ＦＥＴ１２のドレイン電流Ｉ_Dが大きくなる、交流電源６が１００Ｖである場合に、出力する定電圧を低くするので、ドレイン−ソース間電圧Ｖ_DSが低くなり、スイッチング損失Ｐ_ROSSを抑制することが出来る。
【００３３】
【発明の効果】
第１発明に係る電源装置によれば、整流回路が、入力された交流電力を整流し、平滑回路は、整流回路の出力電圧を平滑する。スイッチング素子は、平滑回路の出力端子を固定電位に接続し、分圧回路は、平滑回路の出力電圧を分圧する。出力電圧制御回路は、分圧回路が分圧した電圧に基づき、スイッチング素子をオン／オフし、平滑回路の出力電圧を制御する。検出回路は、整流回路の出力電圧を検出し、分圧比制御回路は、検出回路が検出した電圧に基づき、分圧回路の分圧比を高低制御する。そして、検出回路が検出した電圧の高低に応じて、平滑回路の出力電圧を高低に制御する。これにより、スイッチング損失を抑制出来、許容損失が小さく安価なスイッチング素子を用いることが出来、放熱設計が容易な電源装置を実現することが出来る。
【００３４】
第２発明に係る電源装置によれば、分圧比制御回路の積分器は、検出回路が検出した電圧を積分し、増幅器は、積分器が積分した電圧を増幅する。分圧回路の可変抵抗器は、増幅器が増幅した電圧により抵抗値が変化し、この抵抗値の変化に応じて、分圧回路の分圧比が高低に変化する。これにより、スイッチング損失を抑制出来、許容損失が小さく安価なスイッチング素子を用いることが出来、放熱設計が容易な電源装置を実現することが出来る。
【００３５】
第３発明に係る電源装置によれば、分圧比制御回路の積分器は、検出回路が検出した電圧を積分し、比較器は、積分器が積分した電圧値を所定値と比較し、その比較結果に応じて信号を出力する。分圧回路の可変抵抗器は、比較器が出力した信号により抵抗値が変化し、この抵抗値の変化に応じて、分圧回路の分圧比が高低に変化する。これにより、スイッチング損失を抑制出来、許容損失が小さく安価なスイッチング素子を用いることが出来、放熱設計が容易な電源装置を実現することが出来る。
【００３６】
第４発明に係る電源装置によれば、分圧比制御回路の積分器は、検出回路が検出した電圧を積分し、比較器は、積分器が積分した電圧値を所定値と比較し、その比較結果に応じて信号を出力する。分圧回路の２つの抵抗からなる直列回路は、平滑回路の出力電圧を分圧する。分圧回路のスイッチング回路は、比較器が出力した信号に応じてオン／オフし、２つの抵抗の接続節点を他の抵抗を介して固定電位に接続する。これにより、スイッチング損失を抑制出来、許容損失が小さく安価なスイッチング素子を用いることが出来、放熱設計が容易な電源装置を実現することが出来る。
【００３７】
第５発明に係る電源装置によれば、分圧比制御回路の積分器は、検出回路が検出した電圧を積分し、比較器は、積分器が積分した電圧値を所定値と比較し、その比較結果に応じて信号を出力する。分圧回路のリレー回路は、比較器が出力した信号に応じて作動し、複数の抵抗からなる抵抗回路は、リレー回路の動作により、平滑回路の出力電圧の分圧比を変える。これにより、スイッチング損失を抑制出来、許容損失が小さく安価なスイッチング素子を用いることが出来、放熱設計が容易な電源装置を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電源装置の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る電源装置の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る電源装置の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る電源装置の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明に係る電源装置の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図６】従来の電源装置の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１昇圧コンバータ、２制御回路（出力電圧制御回路）、３分圧比制御回路、４負荷、５ダイオードブリッジ（整流回路）、６交流電源、７可変抵抗器（分圧回路）、８抵抗（分圧回路）、９，１０抵抗（検出回路）、１１インダクタ（平滑回路）、１２ＭＯＳ−ＦＥＴ（スイッチング素子）、１３ダイオード、１４電解コンデンサ（平滑回路）、３１積分器、３２増幅器、３３比較器、７１，７５，７６抵抗（分圧回路）、７２抵抗（スイッチング回路）、７３ＭＯＳ−ＦＥＴ（スイッチング回路）、７４リレー、７７抵抗（リレー回路）、７８ＭＯＳ−ＦＥＴ（リレー回路）。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement of a world-wide compatible power supply apparatus that can handle all commercial AC voltages of 100V to 240V used in the world.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of a conventional power supply device compatible with the world wide. This power supply apparatus includes a diode bridge 5 that is a rectifier circuit that rectifies AC power input from an external AC power supply 6, an inductor 11 having one terminal connected to the output terminal of the diode bridge 5, and the other of the inductor 11. The drain terminal is connected to the first terminal, the source terminal is grounded, the MOS-FET 12 is connected to the other terminal of the inductor 11, the diode 13 is connected to the anode terminal, the cathode terminal of the diode 13 is connected to the positive terminal, And an electrolytic capacitor 14 whose negative terminal is grounded.
[0003]
This power supply device also has a series circuit composed of resistors 8 and 15 connected between the cathode terminal of the diode 13 and the ground potential, an input terminal connected to the connection node of the resistors 8 and 15, and an output terminal connected to the MOS. The control circuit 2 connected to the gate terminal of the FET 12 is provided. One terminal of the load 4 is connected to the cathode terminal of the diode 13 and the other terminal of the load 4 is grounded. The inductor 11, the MOS-FET 12, the diode 13, and the electrolytic capacitor 14 constitute the boost converter 1.
[0004]
In the power supply device having such a configuration, the AC power input from the external AC power supply 6 is rectified by the diode bridge 5, and the voltage rectified by the diode bridge 5 is smoothed by the inductor 11 and the electrolytic capacitor 14 to be constant voltage. And given to the load 4.
On the other hand, the constant voltage supplied to the load 4 is divided by the voltage dividing circuit of the resistors 8 and 15 and is supplied to the control circuit 2 as a feedback voltage. The control circuit 2 controls the MOS-FET 12 to be turned on / off based on the given voltage division so that the average voltage smoothed by the inductor 11 and the electrolytic capacitor 14 becomes a predetermined constant voltage. The diode 13 prevents a back flow of current when the MOS-FET 12 is on, and maintains a constant voltage that is a terminal voltage of the electrolytic capacitor 14.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional power supply device, the switching loss due to the on / off operation of the MOS-FET 12 as the switching element is caused by the falling voltage of the drain-source voltage and the rising current of the drain current when the MOS-FET 12 is turned on, and the MOS -Generated by the rising voltage of the drain-source voltage and the falling current of the drain current when the FET 12 is turned off.
The loss P _ROSS at turn-on is _{theoretically given by assuming} that the on / off switching frequency is f, the fall time of the drain-source voltage V _DS is T _f , and the drain current is _ID .
P _ROSS = V _DS・_ID・ T _f・ f / 6
Can be calculated.
[0006]
Here, comparing the switching loss when the input AC voltage is 100 V and the switching loss when the input AC voltage is 200 V, if the load 4 is constant, the drain-source voltage V _DS , the fall time T _f, and the switching frequency While f does not change, the drain current _ID is larger at 100V. Thereby, it turns out that the switching loss P _ROSS becomes larger at the time of 100V input.
[0007]
As described above, in the conventional power supply apparatus, since the setting of the output voltage is fixed regardless of the input AC voltage, the switching power is higher when the input AC voltage is 100V than when the input AC voltage is 200V. Switching loss was increasing. Therefore, in order to adapt when the input AC voltage is 100V, it is necessary to use an expensive switching element with a large allowable loss, and there is a problem that it is difficult to take measures against heat dissipation.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a power supply device that can suppress switching loss, use an inexpensive switching element with low allowable loss, and can easily design heat dissipation. Objective.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A power supply device according to a first aspect of the present invention includes a rectifier circuit that rectifies input AC power, a smoothing circuit that smoothes an output voltage of the rectifier circuit, a switching element that connects an output terminal of the smoothing circuit to a fixed potential, A voltage dividing circuit that divides the output voltage of the smoothing circuit, an output voltage control circuit that controls the output voltage by turning on / off the switching element based on the voltage divided by the voltage dividing circuit, and the rectifier circuit And a voltage dividing ratio control circuit for controlling the voltage dividing ratio of the voltage dividing circuit based on the voltage detected by the detecting circuit, according to the level of the voltage detected by the detecting circuit. The output voltage of the smoothing circuit is controlled to be high or low.
[0009]
In the power supply device according to the second invention, the voltage dividing ratio control circuit includes an integrator that integrates the voltage detected by the detection circuit, and an amplifier that amplifies the voltage integrated by the integrator. The amplifier has a variable resistor whose resistance value is changed by the amplified voltage, and the voltage dividing ratio is changed to high or low according to the resistance value of the variable resistor.
[0010]
In the power supply device according to the third aspect of the invention, the voltage division ratio control circuit compares the voltage value integrated by the integrator integrated with the voltage detected by the detection circuit with a predetermined value, and outputs a signal according to the comparison result. The voltage dividing circuit has a variable resistor whose resistance value changes according to the signal output from the comparator, and the voltage dividing ratio is increased or decreased according to the resistance value of the variable resistor. It is characterized by being changed.
[0011]
In the power supply device according to the fourth aspect of the invention, the voltage dividing ratio control circuit compares the voltage value integrated by the integrator integrated with the voltage detected by the detection circuit with a predetermined value, and outputs a signal according to the comparison result. The voltage divider circuit is a series circuit composed of two resistors for dividing the output voltage of the smoothing circuit, and the connection node of the two resistors is connected to a fixed potential via another resistor. The switching circuit is configured to be turned on / off according to a signal output from the comparator.
[0012]
In the power supply device according to the fifth aspect of the invention, the voltage dividing ratio control circuit compares the voltage value integrated by the integrator integrated with the voltage detected by the detection circuit with a predetermined value, and outputs a signal according to the comparison result. The voltage dividing circuit includes a relay circuit that operates according to a signal output from the comparator, and a resistance circuit that includes a plurality of resistors. It is characterized by changing the voltage dividing ratio of the output voltage of the smoothing circuit.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a power supply device according to the present invention. This power supply apparatus includes a diode bridge 5 that is a rectifier circuit that rectifies AC power input from an external AC power supply 6, an inductor 11 having one terminal connected to the output terminal of the diode bridge 5, and the other of the inductor 11. A drain terminal is connected to the terminal, a source terminal is grounded, a MOS-FET 12, a diode 13 having an anode terminal connected to the other terminal of the inductor 11, and a cathode terminal of the diode 13 is connected to a positive terminal. And an electrolytic capacitor 14 whose negative terminal is grounded.
[0014]
The power supply device also includes a series circuit (voltage dividing circuit) including a resistor 8 and a variable resistor 7 (for example, an electronic volume) connected between the cathode terminal of the diode 13 and the ground potential, a resistor 8 and a variable resistor. A control circuit 2 (output voltage control circuit) in which an input terminal is connected to a connection node of the device 7 and an output terminal is connected to a gate terminal of the MOS-FET 12 which is a switching element, and an output terminal of the diode bridge 5 and a ground potential The input terminal is connected to the connection node of the resistor 9 and the resistor 10 and the output terminal changes the resistance value of the variable resistor 7. And a voltage dividing ratio control circuit 3 connected to a terminal for performing the operation. One terminal of the load 4 is connected to the cathode terminal of the diode 13 and the other terminal of the load 4 is grounded. That. The inductor 11, the MOS-FET 12, the diode 13, and the electrolytic capacitor 14 constitute the boost converter 1.
[0015]
Hereinafter, the operation of the power supply apparatus having such a configuration will be described.
The diode bridge 5 rectifies the AC power input from the external AC power source 6, and the voltage rectified by the diode bridge 5 is smoothed by the inductor 11 and the electrolytic capacitor 14 and is given as a constant voltage to the load 4.
On the other hand, the constant voltage applied to the load 4 is divided by the voltage dividing circuit of the resistor 8 and the variable resistor 7, and is supplied to the control circuit 2 as a feedback voltage. The control circuit 2 controls the MOS-FET 12 to be turned on / off based on the given voltage division so that the average voltage smoothed by the inductor 11 and the electrolytic capacitor 14 becomes a predetermined constant voltage. The diode 13 prevents a back flow of current when the MOS-FET 12 is on, and maintains a constant voltage that is a terminal voltage of the electrolytic capacitor 14.
[0016]
On the other hand, the output voltage of the diode bridge 5 is divided by the resistor 9 and the resistor 10 and is given to the voltage dividing ratio control circuit 3. The voltage dividing ratio control circuit 3 is a variable resistor based on the given voltage division. Change the resistance value of 7.
If the divided voltage of the given resistor 9 and resistor 10 is, for example, a relatively high voltage corresponding to when the AC power supply 6 is 200 V, the voltage dividing ratio control circuit 3 determines the resistance value of the variable resistor 7 as follows. The voltage dividing ratio of the resistor 8 and the variable resistor 7 is set to be low, and the voltage dividing of the resistor 8 and the variable resistor 7 given to the control circuit 2 is made low. Thereby, the control circuit 2 turns on / off the MOS-FET 12 so that the constant voltage applied to the load 4 is increased.
[0017]
Further, the voltage dividing ratio control circuit 3 is configured so that the resistance value of the variable resistor 7 is obtained when the divided voltage of the resistor 9 and the resistor 10 is a relatively low voltage corresponding to, for example, 100V of the AC power supply 6. Is set so as to increase the voltage dividing ratio of the resistor 8 and the variable resistor 7 so that the divided voltage of the resistor 8 and the variable resistor 7 given to the control circuit 2 is increased. Thereby, the control circuit 2 turns on / off the MOS-FET 12 so that the constant voltage applied to the load 4 is lowered.
As described above, according to this power supply device, when the drain current _ID of the MOS-FET 12 which is a switching element is increased and the AC power supply 6 is 100 V, the constant voltage to be output is lowered. V _DS is lowered, and the switching loss P _ROSS can be suppressed.
[0018]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the embodiment of the power supply device according to the present invention. In this power supply apparatus, the voltage dividing ratio control circuit 3 of the power supply apparatus shown in FIG. 1 includes an integrator 31 in which an input terminal is connected to a connection node between the resistor 9 and the resistor 10, and an input terminal connected to an output terminal of the integrator 31. The output terminal has an amplifier 32 connected to a terminal for changing the resistance value of the variable resistor 7. Since other configurations are the same as those of the power supply device of the first embodiment described above, description thereof is omitted.
[0019]
Hereinafter, the operation of the power supply apparatus having such a configuration will be described.
The output voltage of the diode bridge 5 is divided by the resistor 9 and the resistor 10 and supplied to the integrator 31. The integrator 31 integrates the supplied divided voltage and supplies it to the amplifier 32. The amplifier 32 amplifies the applied voltage and supplies the amplified voltage to the variable resistor 7. The variable resistor 7 changes its resistance value according to the applied voltage.
For example, if the applied voltage is a relatively high voltage corresponding to when the AC power supply 6 is 200 V, the resistance value of the variable resistor 7 is reduced by the voltage dividing ratio of the resistor 8 and the variable resistor 7. Thus, the partial pressure of the resistor 8 and the variable resistor 7 given to the control circuit 2 is lowered. Thereby, the control circuit 2 turns on / off the MOS-FET 12 so that the constant voltage applied to the load 4 is increased.
[0020]
The variable resistor 7 has a resistance value equal to the voltage dividing ratio of the resistor 8 and the variable resistor 7 if the applied voltage is a relatively low voltage corresponding to when the AC power supply 6 is 100V, for example. The voltage is set to be high so that the partial pressure of the resistor 8 and the variable resistor 7 given to the control circuit 2 is high. Thereby, the control circuit 2 turns on / off the MOS-FET 12 so that the constant voltage applied to the load 4 is lowered. Since other operations are the same as those of the power supply device of the first embodiment described above, description thereof is omitted. As described above, according to this power supply device, when the drain current _ID of the MOS-FET 12 which is a switching element is increased and the AC power supply 6 is 100 V, the constant voltage to be output is lowered. V _DS is lowered, and the switching loss P _ROSS can be suppressed.
[0021]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the embodiment of the power supply device according to the present invention. In this power supply apparatus, the voltage dividing ratio control circuit 3 of the power supply apparatus shown in FIG. 1 includes an integrator 31 in which an input terminal is connected to a connection node between the resistor 9 and the resistor 10, and an input terminal connected to an output terminal of the integrator 31. A comparator 33 connected to the terminal for changing the resistance value of the variable resistor 7 is connected to the output terminal. Since other configurations are the same as those of the power supply device of the first embodiment described above, description thereof is omitted.
[0022]
Hereinafter, the operation of the power supply apparatus having such a configuration will be described.
The output voltage of the diode bridge 5 is divided by the resistor 9 and the resistor 10 and supplied to the integrator 31. The integrator 31 integrates the supplied divided voltage and supplies it to the comparator 33. The comparator 33 compares the given voltage value with a predetermined value, outputs a signal according to the comparison result, and gives it to the variable resistor 7. The variable resistor 7 changes its resistance value according to the given signal.
For example, if the supplied voltage value is higher than a predetermined value, the comparator 33 outputs a corresponding signal when the AC power supply 6 is 200 V. If the supplied voltage value is lower than the predetermined value, the comparator 33 A corresponding signal is output when is 100V.
[0023]
The variable resistor 7 sets the resistance value so that the voltage dividing ratio of the resistor 8 and the variable resistor 7 is low if the given signal is a signal corresponding to, for example, when the AC power supply 6 is 200V. Then, the partial pressure of the resistor 8 and the variable resistor 7 given to the control circuit 2 is made low. Thereby, the control circuit 2 turns on / off the MOS-FET 12 so that the constant voltage applied to the load 4 is increased.
[0024]
Further, if the given signal is a signal corresponding to, for example, when the AC power supply 6 is 100 V, the variable resistor 7 has a resistance value that increases the voltage dividing ratio of the resistor 8 and the variable resistor 7. And the partial pressure of the resistor 8 and the variable resistor 7 given to the control circuit 2 is increased. Thereby, the control circuit 2 turns on / off the MOS-FET 12 so that the constant voltage applied to the load 4 is lowered. Since other operations are the same as those of the power supply device of the first embodiment described above, description thereof is omitted.
As described above, according to this power supply device, when the drain current _ID of the MOS-FET 12 which is a switching element is increased and the AC power supply 6 is 100 V, the constant voltage to be output is lowered. V _DS is lowered, and the switching loss P _ROSS can be suppressed.
[0025]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the embodiment of the power supply apparatus according to the present invention. In this power supply apparatus, the voltage dividing ratio control circuit 3 of the power supply apparatus shown in FIG. 1 includes an integrator 31 in which an input terminal is connected to a connection node between the resistor 9 and the resistor 10, and an input terminal connected to an output terminal of the integrator 31. And a connected comparator 33. Further, instead of the series circuit of the resistor 8 and the variable resistor 7 of the power supply device shown in FIG. 1, a series circuit comprising a resistor 8 and a resistor 71 connected between the cathode terminal of the diode 13 and the ground potential; And a switching circuit composed of a MOS-FET 73 that connects the connection node of the resistor 8 and the resistor 71 to the ground potential via another resistor 72. The output terminal of the comparator 33 is connected to the gate terminal of the MOS-FET 73. Since other configurations are the same as those of the power supply device of the first embodiment described above, description thereof is omitted.
[0026]
Hereinafter, the operation of the power supply apparatus having such a configuration will be described.
The output voltage of the diode bridge 5 is divided by the resistor 9 and the resistor 10 and supplied to the integrator 31. The integrator 31 integrates the supplied divided voltage and supplies it to the comparator 33. The comparator 33 compares the given voltage value with a predetermined value, outputs a signal according to the comparison result, and turns on / off the MOS-FET 73.
For example, if the supplied voltage value is higher than a predetermined value, the comparator 33 outputs a signal for turning on the MOS-FET 73 to cope with the case where the AC power supply 6 is 200 V, and the supplied voltage value is predetermined. If it is lower than the value, a signal for turning off the MOS-FET 73 is output in order to cope with the case where the AC power supply 6 is 100V.
[0027]
When the MOS-FET 73 is turned on, the partial pressure at the connection node between the resistor 8 and the resistor 71 is lowered. Thereby, the control circuit 2 turns on / off the MOS-FET 12 so that the constant voltage applied to the load 4 is increased.
When the MOS-FET 73 is turned off, the partial pressure at the connection node of the resistor 8 and the resistor 71 is increased. Thereby, the control circuit 2 turns on / off the MOS-FET 12 so that the constant voltage applied to the load 4 is lowered. Since other operations are the same as those of the power supply device of the first embodiment described above, description thereof is omitted.
As described above, according to this power supply device, when the drain current _ID of the MOS-FET 12 which is a switching element is increased and the AC power supply 6 is 100 V, the constant voltage to be output is lowered. V _DS is lowered, and the switching loss P _ROSS can be suppressed.
[0028]
Embodiment 5 FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the embodiment of the power supply device according to the present invention. In this power supply apparatus, the voltage dividing ratio control circuit 3 of the power supply apparatus shown in FIG. 1 includes an integrator 31 in which an input terminal is connected to a connection node between the resistor 9 and the resistor 10, and an input terminal connected to an output terminal of the integrator 31. And a connected comparator 33.
[0029]
In addition, in this power supply device, instead of the series circuit of the resistor 8 and the variable resistor 7 of the power supply device shown in FIG. 1, a resistor 8 having one terminal connected to the cathode terminal of the diode 13 and one terminal are provided. Each of the grounded resistors 75 and 76 (the resistance value of the resistor 75> the resistance value of the resistor 76) and the relay 74 that switches and connects the other terminal of the resistor 8 to the other terminal of the resistor 75 or the other terminal of the resistor 76 And a resistor 77 for connecting one terminal of the coil of the relay 74 to the cathode terminal of the diode 13 and a MOS-FET 78 for connecting the other terminal of the coil of the relay 74 to the ground potential. The output terminal of the comparator 33 is connected to the gate terminal of the MOS-FET 78. Since other configurations are the same as those of the power supply device of the first embodiment described above, description thereof is omitted.
[0030]
Hereinafter, the operation of the power supply apparatus having such a configuration will be described.
The output voltage of the diode bridge 5 is divided by the resistor 9 and the resistor 10 and supplied to the integrator 31. The integrator 31 integrates the supplied divided voltage and supplies it to the comparator 33. The comparator 33 compares the given voltage value with a predetermined value, outputs a signal according to the comparison result, and turns on / off the MOS-FET 78.
For example, if the given voltage value is higher than a predetermined value, the comparator 33 outputs a signal for turning on the MOS-FET 78 to cope with the case where the AC power supply 6 is 200 V, and the given voltage value is predetermined. If the value is lower than the value, a signal for turning off the MOS-FET 78 is output to cope with the case where the AC power supply 6 is 100V.
[0031]
When the MOS-FET 78 is turned on, the relay 74 is activated, the relay contact is connected to the resistor 76, and the partial pressure at the connection node of the resistor 8 and the resistor 76 is lowered. Thereby, the control circuit 2 turns on / off the MOS-FET 12 so that the constant voltage applied to the load 4 is increased.
[0032]
When the MOS-FET 78 is turned off, the relay 74 does not operate, the relay contact is connected to the resistor 75, and the partial pressure at the connection node of the resistor 8 and the resistor 75 is increased. Thereby, the control circuit 2 turns on / off the MOS-FET 12 so that the constant voltage applied to the load 4 is lowered. Since other operations are the same as those of the power supply device of the first embodiment described above, description thereof is omitted.
As described above, according to this power supply device, when the drain current _ID of the MOS-FET 12 which is a switching element is increased and the AC power supply 6 is 100 V, the constant voltage to be output is lowered. V _DS is lowered, and the switching loss P _ROSS can be suppressed.
[0033]
【The invention's effect】
According to the power supply device of the first aspect, the rectifier circuit rectifies the input AC power, and the smoothing circuit smoothes the output voltage of the rectifier circuit. The switching element connects the output terminal of the smoothing circuit to a fixed potential, and the voltage dividing circuit divides the output voltage of the smoothing circuit. The output voltage control circuit turns on / off the switching element based on the voltage divided by the voltage dividing circuit and controls the output voltage of the smoothing circuit. The detection circuit detects the output voltage of the rectifier circuit, and the voltage dividing ratio control circuit controls the voltage dividing ratio of the voltage dividing circuit based on the voltage detected by the detection circuit. Then, the output voltage of the smoothing circuit is controlled to be high or low according to the level of the voltage detected by the detection circuit. As a result, it is possible to suppress a switching loss, use an inexpensive switching element with a small allowable loss, and realize a power supply device with an easy heat dissipation design.
[0034]
According to the power supply device of the second invention, the integrator of the voltage division ratio control circuit integrates the voltage detected by the detection circuit, and the amplifier amplifies the voltage integrated by the integrator. The resistance value of the variable resistor of the voltage dividing circuit changes depending on the voltage amplified by the amplifier, and the voltage dividing ratio of the voltage dividing circuit changes between high and low according to the change in the resistance value. As a result, it is possible to suppress a switching loss, use an inexpensive switching element with a small allowable loss, and realize a power supply device with an easy heat dissipation design.
[0035]
According to the power supply device of the third invention, the integrator of the voltage division ratio control circuit integrates the voltage detected by the detection circuit, the comparator compares the voltage value integrated by the integrator with a predetermined value, and compares A signal is output according to the result. The resistance value of the variable resistor of the voltage dividing circuit changes depending on the signal output from the comparator, and the voltage dividing ratio of the voltage dividing circuit changes between high and low according to the change in the resistance value. As a result, it is possible to suppress a switching loss, use an inexpensive switching element with a small allowable loss, and realize a power supply device with an easy heat dissipation design.
[0036]
According to the power supply device of the fourth invention, the integrator of the voltage division ratio control circuit integrates the voltage detected by the detection circuit, the comparator compares the voltage value integrated by the integrator with a predetermined value, and compares A signal is output according to the result. A series circuit composed of two resistors of the voltage dividing circuit divides the output voltage of the smoothing circuit. The switching circuit of the voltage dividing circuit is turned on / off according to the signal output from the comparator, and connects the connection node of the two resistors to a fixed potential via another resistor. As a result, it is possible to suppress a switching loss, use an inexpensive switching element with a small allowable loss, and realize a power supply device with an easy heat dissipation design.
[0037]
According to the power supply device of the fifth aspect of the invention, the integrator of the voltage dividing ratio control circuit integrates the voltage detected by the detection circuit, the comparator compares the voltage value integrated by the integrator with a predetermined value, and the comparison A signal is output according to the result. The relay circuit of the voltage dividing circuit operates according to the signal output from the comparator, and the resistance circuit including a plurality of resistors changes the voltage dividing ratio of the output voltage of the smoothing circuit by the operation of the relay circuit. Thereby, a switching loss can be suppressed, an inexpensive switching element with a small allowable loss can be used, and a power supply device with easy heat dissipation design can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a power supply device according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a power supply device according to the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a power supply device according to the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a power supply device according to the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a power supply device according to the present invention.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional power supply device.
[Explanation of symbols]
1 boost converter, 2 control circuit (output voltage control circuit), 3 voltage division ratio control circuit, 4 load, 5 diode bridge (rectifier circuit), 6 AC power supply, 7 variable resistor (voltage dividing circuit), 8 resistance (voltage division) Circuit), 9, 10 resistance (detection circuit), 11 inductor (smoothing circuit), 12 MOS-FET (switching element), 13 diode, 14 electrolytic capacitor (smoothing circuit), 31 integrator, 32 amplifier, 33 comparator, 71, 75, 76 Resistance (voltage dividing circuit), 72 Resistance (switching circuit), 73 MOS-FET (switching circuit), 74 Relay, 77 Resistance (relay circuit), 78 MOS-FET (relay circuit).

Claims

A rectifier circuit for rectifying the input AC power;
A smoothing circuit for smoothing the output voltage of the rectifier circuit;
A switching element for connecting the output terminal of the smoothing circuit to a fixed potential;
A voltage dividing circuit for dividing the output voltage of the smoothing circuit by a variable resistor ;
An output voltage control circuit that controls the output voltage by turning on and off the switching element based on the voltage divided by the voltage dividing circuit;
A detection circuit for detecting an output voltage of the rectifier circuit;
A voltage dividing ratio control circuit for controlling the voltage dividing ratio of the voltage dividing circuit based on the voltage detected by the detection circuit;
The power supply apparatus is characterized in that the output voltage of the smoothing circuit is continuously controlled to be high or low according to the level of the voltage detected by the detection circuit.

The voltage division ratio control circuit
An integrator that integrates the voltage detected by the detection circuit;
An amplifier that amplifies the voltage integrated by the integrator;
The voltage divider circuit
The amplifier has a variable resistor whose resistance value changes according to the amplified voltage,
The power supply device according to claim 1, wherein the voltage dividing ratio is changed to high or low according to a resistance value of the variable resistor.