JPH0113303B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直流電源装置に係り、特に交流電源入
力に対して一定の直流電源電圧を得る倍電圧ブリ
ツジ自動切替回路に関する。

従来、直流電源回路（DC出力60V〜280V）に
おいて入力電源電圧AC100V、AC200Vを併用で
きるようにするためには、交換器を用いるか、あ
るいは第１図に示すように回路のスイツチを使用
する電源により手動で切替る必要があつた。ここ
で第１図においてスイツチ７をオンすると、ダイ
オード３，４が倍電圧整流を行ない出力にはほぼ
入力電圧の最大値の２倍の電圧が得られる。また
スイツチ７をオフにするとダイオード３，４，
５，６がブリツジ整流を行ない、出力にはほぼ交
流電源１の電圧の最大値の直流電圧が得られる。
従つて、AC100V、AC200Vの電源を併用する場
合、電源１がAC100Vの時はスイツチ７をオン、
AC200Vの時はスイツチ７をオフすることにより
出力には所望の260V〜280Vの直流電圧が得られ
る。尚、抵抗１０，１１はこの抵抗値をコンデン
サ８，９の内部抵抗値より小さく設定する。そう
すると、コンデンサの漏電流による電圧の不平衡
を少なくすることができる。

本発明の目的は、例えば第１図に示したような
回路のスイツチ７を電源電圧判別回路に接続する
ことによりスイツチ７の切替を自動化し、かつ電
源投入時の過渡期における判別回路の誤動作を防
止した直流電源装置を提供することにある。

本発明による直流電源装置は、交流電圧の電圧
を判別し第１の電圧のときは第１の信号を、第１
の電圧の倍の第２の電圧のときは第２の信号をそ
れぞれ発生する判別回路と、倍電圧動作制御用の
半導体スイツチを前記第１の信号に応答してオン
させ前記第２の信号に応答してオフさせる制御回
路とを備えており、さらに、交流電圧を整流して
平滑した電圧で充電されるコンデンサを有しこの
コンデンサが所定の電圧に達するまで交流電圧の
電圧にかかわらず上記判別回路が上記第２の信号
を発生するように制御するタイマ回路と、スイツ
チング素子を有し交流電圧の断に応答してこのス
イツチング素子を導通させて上記コンデンサを放
電するリセツト回路とを備えており、これらタイ
マ回路およびリセツト回路によつて交流電圧の投
入時の過渡期に上記半導体スイツチをオフ状態と
せしめている。

以下、図面を参照して本発明を詳述する。

第２図は本発明における倍電圧ブリツジ自動切
替２電源入力直流電源回路のブロツク図である。
第２図において電源電圧判別回路１３により電源
１の電圧がAC100V、AC200Vのどちらであるか
を判別し、AC100Vの場合はトリガ回路１４から
の信号によりスイツチ７をオンする。また
AC200Vの場合はトリガ回路１４からの信号によ
りスイツチ７をオフする。またこの場合、電源ス
イツチ２をオンする時の過渡期にはAC判別がで
きない期間がある。従つて安定期に入るまでの
間、判別回路１３がスイツチ７をオフとさせるよ
うな信号を発生するようにする禁止タイマー回路
１５が接続してある。

第３図は、第２図のスイツチ７として双方向性
シリコン制御整流素子（以下トライアツクとい
う）７および光結合方式のスイツチを用いた本発
明の具体的な一実施例である。光結合方式のスイ
ツチは、外部信号により発光ダイオード等の発光
素子を発光させ、その光をホトサイリスタ等の受
光素子で受光して電気信号に変換するものであ
る。第３図において電源電圧判別回路１３に相当
するダイオード１６，１７，１８，１９，２８に
より電圧判別用の電源１の電圧の波高値（電源１
の電圧の√２倍）の電圧を用意する。この電圧を
抵抗３７，３８により、分圧しトランジスタ３６
のベースに加え一方トランジスタ３６のエミツタ
は抵抗３４と定電圧ダイオード３５により基準電
圧が与えられている。今、電源１の電圧が100V
で電圧判別用の電圧が100√２Ｖにおいては、ト
ランジスタ３６のベース電圧はエミツタ側の基準
電圧より低くなるように抵抗３７，３８が設定さ
れていると（例えば、電源１の電圧が100Vで電
圧判別用電圧が200V以下においてトランジスタ
３６のベース電圧がエミツタ側の基準電圧より低
くなるように設定されている。）電源１の電圧が
100Vにおいてはトランジスタ３６がバイアスさ
れ、オンし発光ダイオード２５が発光し、ホトサ
イリスタ２４がオンし電源１の電圧が正のサイク
ルにおいてはダイオード２２、ホトサイリスタ２
４、ダイオード２１の回路で、また負のサイクル
においてはダイオード２０、ホトサイリスタ２
４、ダイオード２３の回路で電流が流れトライア
ツク７が電源１の正負にわたつてトリガされ、オ
ンする。一方電源１の電圧が200Vの場合には、
電圧判別電圧が200√２Ｖとなるため、前記のよ
うにトランジスタ３６のベースがエミツタ側の基
準電圧より高くなるので、トランジスタ３６はオ
フし、発光ダイオード２５は発光せずホトサイリ
スタ２４、トライアツク７ともにオンしない。従
つて電源電圧が100Vか200Vかを前記のように判
別し、自動的にスイツチとしてのトライアツクが
オンオフし倍電圧整流回路とブリツジ整流とに切
替えるようにしている。

コンデンサ３３、トランジスタ３０，３１、ダ
イオード４０および抵抗２６−２８は、電源１と
してAC200Vを使用した場合における電源投入時
の誤動作を防止する禁止タイマ回路１５を構成す
る。この回路がない場合、電源スイツチ２の投入
により定電圧ダイオード３５が導通して基準電圧
がトランジスタ３６のエミツタに与えた時点で
は、トランジスタ３６のベース電圧は抵抗３７，
３８の分圧作用によつて基準電圧よりも低く、こ
のためトランジスタ３６は導通しトライアツク７
がオンとなつてしまう。この欠点の解決のため
に、回路１５はコンデンサ３３を備えている。コ
ンデンサ３３は定電圧ダイオード３５に並列に接
続されている。したがつて、定電圧ダイオード３
５は、トランジスタ３６のベース電圧が基準電圧
よりも大きくなつた後に導通することになる。か
くして、電源投入時の過渡期にトランジスタ３６
が導通、したがつてトライアツク７がオンとなる
ことが防止される。ところが、単にコンデンサ３
３を設けただけでは次のような問題点が生じる。
すなわち、電源スイツチ２がオンからオフになつ
てもコンデンサ３３はしばらくは放電されず、コ
ンデンサ３９の電圧が放電によつて基準電圧より
も小さくなるとコンデンサ３３は放電され始め
る。そのため、この状態で電源スイツチ２が投入
されると、トランジスタ３６は導通することにな
りトライアツク７をオンにしてしまう。この問題
点をも解決するために、回路１５はトランジスタ
３０，３１、ダイオード４０および抵抗２６−２
８を備えており、これらは図示のように接続され
ている。したがつて、ダイオード４０はコンデン
サ３９からの直流分を防止することになり、電源
スイツチ２が切れるとトランジスタ３０はオフと
なる。一方、トランジスタ３１は抵抗２８を介し
てコンデンサ３９からの直流電圧でバイアスされ
る。したがつて、電源スイツチ２が切れるとトラ
ンジスタ３１が導通しコンデンサ３３をすばやく
放電する。かくして、電源スイツチ２が短時間の
うちに再投入されてもトランジスタ３６は導通し
ない。電源スイツチ２が投入されている状態で
は、トランジスタ３０はダイオード４０のアノー
ド側の全波整流電圧を抵抗２６，２７で分圧した
電圧でバイアスされるので、トランジスタ３０は
全波整流電圧波形の谷の期間のみオフとなり、そ
れ以外ではオンとなつてトランジスタ３１をオフ
とする。トランジスタ３０がオフとなる期間は非
常に短いので（約100μs）、コンデンサ３３は実質
的に放電されない。このように、回路１５は、電
源投入時の過渡期にトランジスタ３６を非導通状
態に保つタイマ回路（コンデンサ３３）と、電源
断に応答して該タイマ回路をリセツトするリセツ
ト回路（トランジスタ３０，３１、ダイオード４
０、抵抗２６−２８）とを備えていることにな
る。かくして、AC200Vの交流電源１に対し電源
投入時の過渡期に倍電圧整流が行なわれるという
誤動作を完全に防止している。

以上述べたように本発明によれば、交流電源電
圧を判別し、自動的にオンあるいはオフすること
によりAC100V、AC200Vのどちらの電源からで
も一定直流電圧を得ることができ、かつ電源投入
時の過渡期での誤動作も防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の倍電圧ブリツジ切替２電源入
力直流電源回路である。図中１は、交流電源、２
は電源スイツチ、３，４，５，６はダイオード、
７はスイツチ、８，９はコンデンサ、１０，１１
は抵抗である。 第２図は本発明の一実施例を示す直流電源回路
のブロツクダイヤグラムであり、図中１２は整流
ブリツジ、１３は電源電圧判別回路、１４はトリ
ガ回路、１５は禁止タイマー回路である。 第３図は、本発明の一実施例をより具体的に示
した直流電源回路図であり、１６，１７，１８，
１９，２０，２１，２２，２３，２８はダイオー
ド、２４はホトサイリスタ、２５は発光ダイオー
ド、３５は定電圧ダイオード、２６，２７，２
９，３２，３４，３７，３８は抵抗、３３，３９
はコンデンサ、３０，３１，３６はトランジスタ
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 交流電圧をダイオードブリツジ回路の対向す
   る一対の第１および第２の端子間に印加し、第１
   および第２のコンデンサの直列回路を前記ダイオ
   ードブリツジ回路の対向する他の対の第３および
   第４の端子間に接続し、前記ダイオードブリツジ
   回路の前記第１の端子と前記第１および第２のコ
   ンデンサの接続点との間に半導体スイツチを設
   け、前記半導体スイツチを前記交流電圧が第１の
   電圧のときはオンさせ前記第１の電圧の倍の第２
   の電圧のときはオフさせることにより、前記交流
   電圧が第１の電圧のときも第２の電圧のときも前
   記第３および第４の端子間からほぼ一定の直流電
   圧を出力する直流電源装置において、前記交流電
   圧の電圧を判別し前記交流電圧が前記第１の電圧
   であることを示す第１の信号と前記交流電圧が前
   記第２の電圧であることを示す第２の信号とを発
   生する判別回路と、前記第１の信号に応答して前
   記半導体スイツチをオンさせ前記第２の信号に応
   答して前記半導体スイツチをオフさせる制御回路
   と、前記交流電圧を整流して平滑した電圧で充電
   されるコンデンサを有し該コンデンサが所定の電
   圧に達するまで前記交流電圧の電圧にかかわらず
   前記判別回路が前記第２の信号を発生するように
   制御するタイマ回路と、スイツチング素子を有し
   前記交流電圧の断に応答して前記スイツチング素
   子を導通させて前記コンデンサを放電するリセツ
   ト回路とを設け、前記交流電圧の投入時の過渡期
   に前記半導体スイツチをオフ状態とせしめること
   を特徴とする直流電源装置。