JP5585493B2

JP5585493B2 - 電源装置

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Publication number: JP5585493B2
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Inventors: 康多北峯
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Current assignee: Denso Corp
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Filing date: 2011-02-28
Publication date: 2014-09-10
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Description

本発明は、コンデンサに突入電流が流れることを防止する機能と、コンデンサに蓄えられた電荷を放電する機能とを備えた電源装置に関する。

従来から、図１２に示すごとく、インバータ等の直流負荷９１と、電源９２との間に設けられた電源装置９０が知られている（下記特許文献１、２参照）。電源装置９０は、直流負荷９１の電源投入時において、コンデンサＣに突入電流が流れることを防止する機能と、直流負荷９１の電源遮断時において、コンデンサＣを放電させる機能とを備える。

電源装置９０は、電源９２から供給される交流電力を、整流回路９７を使って整流し、コンデンサＣによって平滑化することにより、直流電力に変換している。また、直流負荷９１（インバータ）は、複数個のスイッチング素子９１０を備える。このスイッチング素子９１０をスイッチング動作させることにより、直流電力を交流電力に変換し、交流負荷９９（三相交流モータ）を駆動させている。

電源装置９０は、第１ダイオード９４と、第２ダイオード９５と、抵抗Ｒと、第１スイッチ９３と、第２スイッチ９６とを備える。抵抗Ｒと第２ダイオード９５は直列接続され、直列接続体９５０を構成している。第１スイッチ９３と、第１ダイオード９４と、直列接続体９５０とは、直流負荷９１の正側電源ライン９１１に、互いに並列になるよう接続されている。また、抵抗Ｒと第２ダイオード９５との接続点９６０と、負側電源ライン９１２との間に、第２スイッチ９６が設けられている。

直流負荷９１に電源を投入する際には、リレー９２０をオンにし、電源９２から充電電流Ｉｃを流して、コンデンサＣを予め充電しておく。この際、第１スイッチ９３と第２スイッチ９６とをオフにし、抵抗Ｒと第２ダイオード９５とを介して充電電流Ｉｃを流す。このようにすると、充電電流Ｉｃは、抵抗Ｒを介して流れるため、小電流となる。これにより、コンデンサＣに突入電流が流れることを防止し、リレー９２０等が溶着する不具合を防止している。

また、コンデンサＣが充電された後は、第１スイッチ９３をオンにし、第１スイッチ９３を介して駆動電流Ｉｏを直流負荷９１に供給する。

直流負荷９１の稼動を停止する際には、まずリレー９２０をオフにする。その後、第２スイッチ９６をオンにして、コンデンサＣを放電する。この際、コンデンサＣに蓄えられた電荷が放電電流Ｉｄとなり、第１ダイオード９４、抵抗Ｒ、第２スイッチ９６を通って流れる。このように、直流負荷９１の稼動を停止した後、速やかにコンデンサＣを放電させることにより、感電事故を防止している。

特許第３５７２９１５号公報特開平２−８４０６９号公報

しかしながら、従来の電源装置９０は、コンデンサＣの高電圧が第２スイッチ９６に加わった状態で、第２スイッチ９６をオフからオンに切り替えるため、第２スイッチ９６の接点が溶着しやすいという問題があった。第２スイッチ９６として、大きな接点を有するリレーを用いれば、溶着を防止できるが、このようにすると、電源装置９０が大型化したり、製造コストが上昇しやすくなる。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、コンデンサの放電用のスイッチを小型化かつ長寿命化できる電源装置を提供しようとするものである。

本発明の第１の態様は、直流負荷に直列接続されたチョークコイルと、上記直流負荷に並列接続されたスイッチング素子とからなり、上記直流負荷の電源の電圧を昇圧する昇圧部と、
上記直流負荷に並列接続されたコンデンサと、
上記チョークコイルと上記スイッチング素子との接続点と、上記コンデンサとの間に設けられ、上記チョークコイル側から第１ダイオードと抵抗と第２ダイオードとを直列に接続してなる直列体と、
上記抵抗および上記第２ダイオードに並列接続された第１スイッチと、
上記第１ダイオードおよび上記抵抗に並列接続された第２スイッチとを備え、
上記第１ダイオードと上記第２ダイオードとは、上記電源から上記コンデンサを充電する方向に流れる充電電流に対して、それぞれ順方向となるように接続されており、
上記直流負荷の電源投入時には、上記第１スイッチ及び上記第２スイッチをオフにし、上記電源から上記充電電流を、上記直列体を通して流すことにより、上記コンデンサを充電し、
上記直流負荷の電源遮断時には、上記スイッチング素子をオフにし、かつ上記第２スイッチをオンにした状態で、上記スイッチング素子をオフからオンに切り替えることにより、上記コンデンサを放電し、
該コンデンサの放電電流が、少なくとも上記抵抗と、上記第２スイッチと、上記スイッチング素子とを流れるよう構成されており、
上記放電時には、上記スイッチング素子をオフにし、かつ上記第１スイッチと上記第２スイッチとをオンにした状態で、上記スイッチング素子をオフからオンに切り替えることにより、上記コンデンサから上記放電電流が、上記第１スイッチと上記抵抗と上記第２スイッチと上記スイッチング素子とを流れるよう構成されていることを特徴とする電源装置にある（請求項１）。
また、本発明の第２の態様は、直流負荷に直列接続されたチョークコイルと、上記直流負荷に並列接続されたスイッチング素子とからなり、上記直流負荷の電源の電圧を昇圧する昇圧部と、
上記直流負荷に並列接続されたコンデンサと、
上記チョークコイルと上記スイッチング素子との接続点と、上記コンデンサとの間に設けられ、上記チョークコイル側から第１ダイオードと抵抗と第２ダイオードとを直列に接続してなる直列体と、
上記抵抗および上記第２ダイオードに並列接続された第１スイッチと、
上記第１ダイオードおよび上記抵抗に並列接続された第２スイッチと、
上記第１スイッチに並列接続された第３ダイオードとを備え、
上記第１ダイオードと上記第２ダイオードとは、上記電源から上記コンデンサを充電する方向に流れる充電電流に対して、それぞれ順方向となるように接続されており、
上記第３ダイオードは、上記コンデンサの放電電流に対して順方向となるように接続されており、
上記直流負荷の電源投入時には、上記第１スイッチ及び上記第２スイッチをオフにし、上記電源から上記充電電流を、上記直列体を通して流すことにより、上記コンデンサを充電し、
上記直流負荷の電源遮断時には、上記スイッチング素子をオフにし、かつ上記第２スイッチをオンにした状態で、上記スイッチング素子をオフからオンに切り替えることにより、上記コンデンサを放電し、
該コンデンサの上記放電電流が、上記第３ダイオードと、上記抵抗と、上記第２スイッチと、上記スイッチング素子とを流れるよう構成されていることを特徴とする電源装置にある（請求項２）。

上記電源装置は、上記スイッチング素子をオフにし、かつ上記第２スイッチをオンにした状態で、スイッチング素子をオフからオンに切り替えることにより、コンデンサを放電するよう構成されている。このようにすると、第２スイッチをオンにする際には、スイッチング素子がオフになっているため、第２スイッチにはコンデンサの高電圧が加わらない。そのため、第２スイッチをオンした際に、接点が溶着する不具合を防止できる。これにより、第２スイッチを長寿命化することが可能となる。また、第２スイッチとして小型のリレー等を用いても、溶着を防止できるため、電源装置の小型化や低コスト化を達成することができる。

また、スイッチング素子は、上記昇圧部を構成する素子であり、コンデンサに並列接続されている。そのため、直流負荷の稼動時、すなわちコンデンサが充電されている時には、コンデンサの電圧がスイッチング素子に加わる。したがって、スイッチング素子には、コンデンサの電圧に耐えられるものが用いられる。
このように、スイッチング素子はコンデンサの電圧に耐えることができるため、コンデンサの放電時に、コンデンサの電圧が加わった状態でスイッチング素子をオフからオンに切り替えても、スイッチング素子が破壊する等の不具合は生じない。

また、上記電源装置においては、コンデンサの放電電流は上記抵抗を流れるため、放電電流を小さくすることができる。そのため、第２スイッチの溶着を効果的に防止できる。

また、上記電源装置は、直流負荷の電源投入時に、コンデンサを予め充電している。この際、抵抗を介して上記充電電流を流しているため、コンデンサに突入電流が流れることを防止でき、スイッチの溶着を抑制できる。また、充電電流を流す際に用いる抵抗と、放電電流を流す際に用いる抵抗とを共通化しているため、部品点数を少なくすることができ、電源装置の製造コストを低減することが可能になる。

以上のごとく、本発明によれば、コンデンサの放電用のスイッチを小型化かつ長寿命化できる電源装置を提供することができる。

実施例１における、電源装置の回路図。実施例１における、コンデンサの充電時における電源装置の回路図。実施例１における、直流負荷の稼動時における電源装置の回路図。実施例１における、コンデンサの放電準備時における電源装置の回路図。実施例１における、コンデンサの放電時における電源装置の回路図。実施例１における、電源装置を用いた充電装置の回路図。実施例１における、電源装置を用いたインバータの回路図。実施例２における、コンデンサの充電時における電源装置の回路図。実施例２における、コンデンサの放電時における電源装置の回路図。実施例３における、コンデンサの充電時における電源装置の回路図。実施例３における、コンデンサの放電時における電源装置の回路図。従来例における、電源装置の回路図。

上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
上記電源装置において、上記電源は交流電源であり、上記昇圧部はＰＦＣ回路の一部を構成していることが好ましい（請求項３）。
この場合には、入力電流の力率を向上させることが可能となる。そのため、電力損失を抑制でき、省エネルギー化できる。また、高調波の発生等を抑制できる。

また、本発明の第１の態様では、上記放電時には、上記スイッチング素子をオフにし、かつ上記第１スイッチと上記第２スイッチとをオンにした状態で、上記スイッチング素子をオフからオンに切り替えることにより、上記コンデンサから上記放電電流が、上記第１スイッチと上記抵抗と上記第２スイッチと上記スイッチング素子とを流れるよう構成されている。
例えば、第１スイッチに第３ダイオード（図１０、図１１参照）を逆並列接続し、この第３ダイオードを介して放電電流を流すことも可能であるが、この場合と比較して、上述のように第１スイッチを介して放電電流を流すと、第３ダイオードを設ける必要がなくなり、部品点数を減らすことが可能となる。そのため、電源装置の製造コストを低減できる。

（実施例１）
本発明の実施例にかかる電源装置につき、図１〜図７を用いて説明する。
図１に示すごとく、本例の電源装置１は、昇圧部３と、コンデンサ４と、直列体５と、第１スイッチ６と、第２スイッチ７とを備える。
昇圧部３は、直流負荷２に直列接続されたチョークコイル３０と、直流負荷２に並列接続されたスイッチング素子３１とからなる。昇圧部３は、直流負荷２の電源１０の電圧を昇圧する。
コンデンサ４は、直流負荷２に並列接続されている。

直列体５は、チョークコイル３０側から第１ダイオード５０と抵抗５１と第２ダイオード５２とを直列に接続してなる。直列体５は、チョークコイル３０とスイッチング素子３１との接続点３５と、コンデンサ４との間に設けられている。
第１スイッチ６は、抵抗５１および第２ダイオード５２に並列接続されている。また、第２スイッチ７は、第１ダイオード５０および抵抗５１に並列接続されている。

図２に示すごとく、第１ダイオード５０と第２ダイオード５２とは、電源１０からコンデンサ４を充電する方向に流れる充電電流Ｉｃに対して、それぞれ順方向となるように接続されている。
直流負荷２の電源投入時には、第１スイッチ６及び第２スイッチ７をオフにし、電源１０から充電電流Ｉｃを、直列体５を通して流すことにより、コンデンサ４を充電する。

図４に示すごとく、直流負荷２の電源遮断時には、スイッチング素子３１をオフにし、かつ第１スイッチ６及び第２スイッチ７をオンにする。その後、図５に示すごとく、スイッチング素子３１をオフからオンに切り替えることにより、コンデンサ４を放電する。
コンデンサ４の放電電流Ｉｄは、第１スイッチ６と、抵抗５１と、第２スイッチ７と、スイッチング素子３１とを流れる。

図１に示すごとく、本例の電源装置１は、交流電源１０から供給される交流電力を整流するための整流回路１２を備える。整流回路１２と交流電源１０との間には、リレー１００が設けられている。リレー１００をオンにすると、交流電源１０から直流負荷２に駆動電流Ｉｏ（図３参照）が流れ、リレー１００をオフにすると、直流負荷２への電力供給が停止する。電源装置１は、交流電圧を、整流回路１２を使って全波整流した後、コンデンサ４によって平滑化している。

直流負荷２と整流回路１２とは、正側電力ライン２０および負側電力ライン２１によって接続されている。正側電力ライン２０に、上述のチョークコイル３０が設けられている。また、正側電力ライン２０と負側電力ライン２１との間には、スイッチング素子３１としてのＮ型ＭＯＳＦＥＴが接続されている。

図１に示すごとく、チョークコイル３０とスイッチング素子３１との接続点３５には、第１ダイオード５０のアノード端子Ａ１が接続している。また、第１ダイオード５０のカソード端子Ｃ１は、抵抗５１の一端５１１に接続している。抵抗５１の他端５１２は、第２ダイオード５２のアノード端子Ａ２に接続している。そして、第２ダイオード５２のカソード端子Ｃ２は、コンデンサ４及び直流負荷２に接続している。

第１スイッチ６は、第１ダイオード５０と抵抗５１との接続点１３と、第２ダイオード５２とコンデンサ４との接続点１４との間に接続されている。また、第２スイッチ７は、抵抗５１と第２ダイオード５２との接続点１７と、スイッチング素子３１（ＭＯＳＦＥＴ）のドレイン端子Ｄに接続している。なお、本例では、第１スイッチ６及び第２スイッチ７として機械式リレーを用いているが、半導体スイッチを用いてもよい。

第１スイッチ６、第２スイッチ７、リレー１００は、図示しない制御回路に接続されている。この制御回路を使って、第１スイッチ６、第２スイッチ７、リレー１００のオンオフ動作を制御している。スイッチング素子３１のゲート端子Ｇも、制御回路に接続している。また、電源装置１は、交流電源１０の入力電流Ｉｓを測定する電流センサ（図示しない）を備える。この電流センサも、制御回路に接続されている。

直流負荷２の電源投入時には、コンデンサ４は充電されていない。この状態で、リレー１００をオンにし、第１スイッチ６をオンにすると、コンデンサ４に突入電流が流れ、リレー１００や第１スイッチ６が溶着する等の問題が生じ得る。
そのため、図２に示すごとく、電源投入時には、第１スイッチ６と第２スイッチ７とスイッチング素子３１をオフにした状態で、リレー１００をオンにする。このようにすると、交流電源１０から充電電流Ｉｃが、チョークコイル３０、第１ダイオード５０、抵抗５１、第２ダイオード５２を流れ、コンデンサ４が充電される。充電電流Ｉｃは、抵抗５１を流れるため、低電流となる。そのため、突入電流を防止でき、徐々にコンデンサ４を充電することが可能になる。これにより、リレー１００等の溶着を防止している。

図３に示すごとく、コンデンサ４を充電した後は、第２スイッチ７をオフにしたまま、第１スイッチ６をオンにする。そして、第１スイッチ６を介して駆動電流Ｉｏを供給し、直流負荷２を駆動する。

直流負荷２を駆動する間は、スイッチング素子３１をスイッチング動作させる。これにより、整流後の電圧を昇圧すると共に、交流電源１０の入力電流Ｉｓの力率を向上させている。
すなわち、チョークコイル３０とスイッチング素子３１は、昇圧部３を構成するとともに、入力電流Ｉｓの力率を向上させるためのＰＦＣ回路の一部を構成している。上記制御回路は、交流電源１０の入力電圧の波形等から、入力電流Ｉｓの目標値を算出し、この目標値と、上記電流センサを用いて測定した入力電流Ｉｓの測定値との差が、なるべく小さくなるようにスイッチング素子３１をスイッチング動作させる。これにより、入力電流Ｉｓの波形が理想的なサインカーブに近い形となり、力率を向上させることが可能になる。

直流負荷２への電力供給を停止する際には、図４に示すごとく、まずリレー１００をオフにする。この後、感電事故等を防止するため、コンデンサ４を速やかに放電させる必要がある。コンデンサ４を放電するには、図４に示すごとく、第１スイッチ６及び第２スイッチ７をオンにし、スイッチング素子３１をオフにしておく。その後、図５に示すごとく、スイッチング素子３１をオフからオンに切り替える。このようにすると、コンデンサ４に蓄えられた電荷Ｑが放電電流Ｉｄとなり、第１スイッチ６、抵抗５１、第２スイッチ７、スイッチング素子３１を流れる。これにより、コンデンサ４が放電される。

図６に示すごとく、本例の電源装置１は、例えば、電気自動車等の車両に搭載されるバッテリー１９を充電するための充電装置１５に用いることができる。充電装置１５は、電源１０（家庭用の商用電源）から供給される交流電力を、整流回路１２によって全波整流し、コンデンサ４を使って平滑化している。

直流負荷２は、複数のＩＧＢＴ素子２２からなるＨ型ブリッジ回路２２０と、トランス２３と、ダイオードブリッジ２４と、平滑コンデンサ２５とを備える。Ｈ型ブリッジ回路２２０は、ＩＧＢＴ素子２２をスイッチング動作することにより、入力された直流電力を交流電力に変換する。そして、交流電力をトランス２３によって変圧した後、ダイオードブリッジ２４によって全波整流し、平滑コンデンサ２５を使って平滑化している。このようにして得た直流電力を使って、バッテリー１９を充電する。

なお、充電装置１５は、バッテリー１９の充電状態に応じて、充電電圧を変えるように構成されている。すなわち、バッテリー１９の充電量が少ない場合は低電圧で充電し、バッテリー１９の充電量が多い場合は高電圧で充電する。このような電圧の調整は、Ｈ型ブリッジ回路２２０のＩＧＢＴ素子２２がオンする時間を変化させることにより行っている。

また、図７に示すごとく、本例の電源装置１はＤＣＤＣコンバータ１６として用いることもできる。ＤＣＤＣコンバータ１６は、ハイブリッド車や電気自動車等の車両に搭載された直流電源１０の電圧を、昇圧部３によって昇圧し、コンデンサ４を使って平滑化している。電源装置１をＤＣＤＣコンバータとして用いる場合は、チョークコイル３０とスイッチング素子３１は、直流電源１０の電圧を昇圧する機能のみを備えており、ＰＦＣ回路としての機能を備えていない。

ＤＣＤＣコンバータに接続された直流負荷２は、複数のＩＧＢＴ素子２２からなるインバータ回路である。インバータ回路のＩＧＢＴ素子２２をスイッチング動作させることにより、入力された直流電力を交流電力に変換し、三相交流モータ１８を駆動するよう構成されている。

本例の作用効果について説明する。
本例の電源装置１は、スイッチング素子３１をオフにし、かつ第２スイッチ７をオンにした状態（図４参照）で、スイッチング素子３１をオフからオンに切り替える（図５参照）ことにより、コンデンサ４を放電するよう構成されている。このようにすると、第２スイッチ７をオンにする際には、スイッチング素子３１がオフになっているため、第２スイッチ７にはコンデンサ４の高電圧が加わらない。そのため、第２スイッチ７をオンした際に、接点が溶着する不具合を防止できる。これにより、第２スイッチ７を長寿命化することが可能となる。また、第２スイッチ７として小型のリレー等を用いても、溶着を防止できるため、電源装置１の小型化や低コスト化を達成することができる。

また、スイッチング素子３１は、昇圧部３を構成する素子であり、コンデンサ４に並列接続されている。そのため、直流負荷２の稼動時、すなわちコンデンサ４が充電されている時には、コンデンサ４の電圧がスイッチング素子３１に加わる。したがって、スイッチング素子３１には、コンデンサ４の電圧に耐えられるものが用いられる。
このように、スイッチング素子３１はコンデンサ４の電圧に耐えることができるため、コンデンサ４の放電時に、コンデンサ４の電圧が加わった状態でスイッチング素子３１をオフからオンに切り替えても、スイッチング素子３１が破壊する等の不具合は生じない。

また、図５に示すごとく、コンデンサ４の放電電流Ｉｄは抵抗５１を流れるため、放電電流Ｉｄを小さくすることができる。これにより、第２スイッチ７の溶着を効果的に防止できる。

また、図２に示すごとく、電源装置１は、直流負荷２の電源投入時に、コンデンサ４を予め充電している。この際、抵抗５１を介して充電電流Ｉｃを流しているため、コンデンサ４に突入電流が流れることを防止でき、リレー１００の溶着を抑制できる。また、充電電流Ｉｃを流す際に用いる抵抗５１と、放電電流Ｉｄ（図５参照）を流す際に用いる抵抗５１とを共通化しているため、部品点数を少なくすることができ、電源装置１の製造コストを低減することが可能になる。

また、図１〜図５に示すごとく、昇圧部３をＰＦＣ回路として利用すると、入力電流Ｉｓの力率を向上させることが可能となる。そのため、電力損失を抑制でき、省エネルギー化できる。また、高調波の発生等を抑制できる。

また、本例では、放電時には、スイッチング素子３１をオフにし、かつ第１スイッチ６と第２スイッチ７とをオンにした状態（図４参照）で、スイッチング素子３１をオフからオンに切り替えている（図５参照）。これにより、コンデンサ４から放電電流Ｉｄが、第１スイッチ６と抵抗５１と第２スイッチ７とスイッチング素子３１とを流れるよう構成してある。
例えば、第１スイッチ６に第３ダイオード５３（図１０、図１１参照）を逆並列接続し、この第３ダイオード５３を介して放電電流Ｉｄを流すことも可能であるが、この場合と比較して、上述のように第１スイッチ６を介して放電電流Ｉｄを流すと、第３ダイオード５３を設ける必要がなくなり、部品点数を減らすことが可能となる。そのため、電源装置１の製造コストを低減できる。

（実施例２）
本例は、図８、図９に示すごとく、チョークコイル３０、直列体５、第１スイッチ６を、負側電力ライン２１に設けた例である。本例では、チョークコイル３０とスイッチング素子３１との接続点３５に、第１ダイオード５０のカソード端子Ｃ１が接続している。第１ダイオード５０のアノード端子Ａ１は、抵抗５1の一端５１１に接続している。また、抵抗５１の他端５１２は、第２アノード５２のカソード端子Ｃ２に接続している。第２アノード５２のアノード端子Ａ２は、コンデンサ４に接続している。第１スイッチ６は、第１ダイオード５０と抵抗５１との接続点１３と、第２ダイオード５２とコンデンサ４との接続点１４との間に接続されている。また、第２スイッチ７は、抵抗５１と第２ダイオード５２との接続点１７と、スイッチング素子３１のソース端子Ｓとの間に接続されている。

直流負荷２の電源投入時には、図８に示すごとく、第１スイッチ６および第２スイッチ７をオフにした状態で、リレー１００をオンにする。このようにすると、交流電源１０から充電電流Ｉｃが、正側電力ライン２０、コンデンサ４、第２ダイオード５２、抵抗５１、第１ダイオード５１を流れる。これにより、コンデンサ４が充電される。

直流負荷２の電源を遮断する場合は、図９に示すごとく、リレー１００をオフにする。そして、スイッチング素子３１をオフにし、かつ第１スイッチ６及び第２スイッチ７をオンにした後に、スイッチング素子３１をオフからオンに切り替える。このようにすると、コンデンサ４から放電電流Ｉｄが、正側電力ライン２０、スイッチング素子３１、第２スイッチ７、抵抗５１、第１スイッチ６を流れる。これにより、コンデンサ４が放電される。

本例においても、実施例１と同様に、第２スイッチ７をオンにする際には、スイッチング素子３１がオフになっているため、コンデンサ４の高電圧が第２スイッチ７に加わらない。そのため、第２スイッチ７の溶着を抑制することができる。これにより、第２スイッチ７の長寿命化および小型化を図ることが可能になる。
また、本例では、チョークコイル３０、直列体５、第１スイッチ６が負側電力ライン２１に設けられている。そのため、電源装置１の設計自由度を向上させることができる。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を備える。

（実施例３）
本例は、図１０、図１１に示すごとく、第１スイッチ６に第３ダイオード５３を逆並列接続した例である。本例では、第１ダイオード５０と抵抗５１との接続点１３と、第２ダイオード５２とコンデンサ４との接続点１４との間に、第３ダイオード５３を設けた。第３ダイオード５３のカソード端子Ｃ３は接続点１３に接続し、アノード端子Ａ３は接続点１４に接続している。

直流負荷２の電源投入時には、実施例１と同様に、第１スイッチ６、第２スイッチ７をオフにした状態で、リレー１００をオンにする。そして、交流電源１０から充電電流Ｉｃを、第１ダイオード５０、抵抗５１、第２ダイオード５２を通してコンデンサ４に流す。これにより、コンデンサ４を充電する。

直流負荷２の電源を遮断する際には、図１１に示すごとく、リレー１００をオフにする。そして、スイッチング素子３１及び第１スイッチ６をオフにし、第２スイッチ７をオンにした後、スイッチング素子３１をオフからオンに切り替える。このようにすると、コンデンサ４から放電電流Ｉｄが、第３ダイオード５３、抵抗５１、第２スイッチ７、スイッチング素子３１を流れる。これにより、コンデンサ４が放電する。

本例では、コンデンサ４を放電する際に、放電電流Ｉｄが第１スイッチ６を流れないため、放電電流Ｉｄによって第１スイッチ６が溶着する不具合を防止できる。そのため、第１スイッチ６として、小型のリレーを用いることができる。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を備える。

１電源装置
１０電源
２直流負荷
３昇圧部
３０チョークコイル
３１スイッチング素子
４コンデンサ
５直列体
５０第１ダイオード
５１抵抗
５２第２ダイオード
６第１スイッチ
７第２スイッチ

Claims

直流負荷に直列接続されたチョークコイルと、上記直流負荷に並列接続されたスイッチング素子とからなり、上記直流負荷の電源の電圧を昇圧する昇圧部と、
上記直流負荷に並列接続されたコンデンサと、
上記チョークコイルと上記スイッチング素子との接続点と、上記コンデンサとの間に設けられ、上記チョークコイル側から第１ダイオードと抵抗と第２ダイオードとを直列に接続してなる直列体と、
上記抵抗および上記第２ダイオードに並列接続された第１スイッチと、
上記第１ダイオードおよび上記抵抗に並列接続された第２スイッチとを備え、
上記第１ダイオードと上記第２ダイオードとは、上記電源から上記コンデンサを充電する方向に流れる充電電流に対して、それぞれ順方向となるように接続されており、
上記直流負荷の電源投入時には、上記第１スイッチ及び上記第２スイッチをオフにし、上記電源から上記充電電流を、上記直列体を通して流すことにより、上記コンデンサを充電し、
上記直流負荷の電源遮断時には、上記スイッチング素子をオフにし、かつ上記第２スイッチをオンにした状態で、上記スイッチング素子をオフからオンに切り替えることにより、上記コンデンサを放電し、
該コンデンサの放電電流が、少なくとも上記抵抗と、上記第２スイッチと、上記スイッチング素子とを流れるよう構成されており、
上記放電時には、上記スイッチング素子をオフにし、かつ上記第１スイッチと上記第２スイッチとをオンにした状態で、上記スイッチング素子をオフからオンに切り替えることにより、上記コンデンサから上記放電電流が、上記第１スイッチと上記抵抗と上記第２スイッチと上記スイッチング素子とを流れるよう構成されていることを特徴とする電源装置。
直流負荷に直列接続されたチョークコイルと、上記直流負荷に並列接続されたスイッチング素子とからなり、上記直流負荷の電源の電圧を昇圧する昇圧部と、
上記直流負荷に並列接続されたコンデンサと、
上記チョークコイルと上記スイッチング素子との接続点と、上記コンデンサとの間に設けられ、上記チョークコイル側から第１ダイオードと抵抗と第２ダイオードとを直列に接続してなる直列体と、
上記抵抗および上記第２ダイオードに並列接続された第１スイッチと、
上記第１ダイオードおよび上記抵抗に並列接続された第２スイッチと、
上記第１スイッチに並列接続された第３ダイオードとを備え、
上記第１ダイオードと上記第２ダイオードとは、上記電源から上記コンデンサを充電する方向に流れる充電電流に対して、それぞれ順方向となるように接続されており、
上記第３ダイオードは、上記コンデンサの放電電流に対して順方向となるように接続されており、
上記直流負荷の電源投入時には、上記第１スイッチ及び上記第２スイッチをオフにし、上記電源から上記充電電流を、上記直列体を通して流すことにより、上記コンデンサを充電し、
上記直流負荷の電源遮断時には、上記スイッチング素子をオフにし、かつ上記第２スイッチをオンにした状態で、上記スイッチング素子をオフからオンに切り替えることにより、上記コンデンサを放電し、
該コンデンサの上記放電電流が、上記第３ダイオードと、上記抵抗と、上記第２スイッチと、上記スイッチング素子とを流れるよう構成されていることを特徴とする電源装置。
請求項１又は請求項２に記載の電源装置において、上記電源は交流電源であり、上記昇圧部はＰＦＣ回路の一部を構成していることを特徴とする電源装置。