JPH02146961A

JPH02146961A - 電源入力電圧切替え回路

Info

Publication number: JPH02146961A
Application number: JP23372187A
Authority: JP
Inventors: Noboru Dobashi; 土橋　登
Original assignee: PFU Ltd
Current assignee: PFU Ltd
Priority date: 1986-09-20
Filing date: 1987-09-19
Publication date: 1990-06-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔概　　要〕１００ボルト又は２００ボルトなどの複数の商用入力端
子に対して、回路を自動的に切替えて常に一定の出力電
圧を得ることのできる電源入力電圧切替え回路に関し、複数の入力電圧に対して該電圧を検出し、自動的に回路
を切替えることにより、操作が簡便でかつ切替えミスに
よる接続機器の燃焼等の事故を防止することのできる電
源入力電圧切替え回路を提供することを目的とし、電圧変換手段と、該手段の入力電圧又は出力電圧の少な
くとも一方を検出することにより前記電圧変換手段の入
力電圧を検出する入力電圧検出手段と、該検出結果に基
いて前記電圧変換手段の内部配線の切替えを行う電圧変
換回路切替え手段とを有するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、１００ボルト又は２００ボルトなどの複数の
商用入力電圧に対して、回路を自動的に切替えて常に一
定の出力電圧を得ることのできる電源入力電圧切替え回
路に関する。

〔従来の技術〕

商用ＡＣ入力は、国内、海外を通じて主にＡＣ１００ボ
ルト系（１００Ｖ　〜１２０Ｖ）　、及びＡ　Ｃ２００
ボルト系（２００Ｖ〜２４０Ｖ　）　に分けることがで
きる。そして、これら商用電圧を使用した電気機器はパ
ーソナルコンピュータ、ミニコンピユータにとどまらず
様々な家庭用電化製品がある。そして、それら製品の輸
出入の活発化、又は海外旅行者の増加などに伴い、上記
複数の入力電圧に対応できる電源ユニットに対する要望
が強い。

このような電源ユニットの第１の従来例としては、第３
図に示すように変圧器を用いた方式がある。これは、出
力側に複数（同図の場合、２組）のタップを有する変圧
器１を用いて、入力電圧１００ボルトの時の出力側コイ
ルの巻数が、入力電圧２００ボルトの時のそれに比べて
２倍になるように切替えスイッチ２により切替えること
により、一定の出力電圧を得るようした方式である。

一方、第２の従来例としては、第４図に示すようにブリ
ッジ整流回路３と２つの容量４．５と組み合わせた方式
がある。まず、入力電圧が１００ボルトの場合には切替
えスイ・ノチ６をオンにし、方の入力端子と容量４．５
の接続部を短絡することにより、入力電圧の交番に伴っ
て各容量４．５に交互に電位差１００ボルトで電荷が蓄
電され、出力電圧として約２７０ボルトの直流電圧が得
られる。

すなわち第４図の回路は、倍電圧整流回路として働く。

一方、入力電圧が２００ボルトの場合には切替えスイ°
ツチ６をオフし、一方の入力端子と容量４．５の接続部
を切り離すことにより、容量４．５が等価的に１つの容
、量となり全体として全波整流回路になるため、二次整
流電圧として同じく約２７０ボルトの直流電圧が得られ
る。このような構成により、入力電圧が１００ボルト及
び２００ボルトの両方の場合とも常に約２７０ボルトの
直流電圧を得ることができる。

〔発明が解決しようする問題点〕

第３図に示した第１の従来例は、変圧器を用いているた
め入力側対出力側の巻数比を変えることにより、出力電
圧として任意の交流電圧を得ることができる。しかし、
その反面、変圧器は小型化するのが難しく、コストも高
いという問題点を有しており、また、切替えスイッチの
設定をミスし、誤ってＡＣ１００ボルトに設定した状態
でへＣ２００ボルトを入力しζしまうと、接続機器の焼
損等のトラブルをまねいてしまうおそれがあった。

一方、第４図に示した第２の従来例は、直流の一定電圧
を用いる機器に対しては非常に有効で、また、小型化も
容易である。しかし、この場合においても、切替えスイ
ッチの設定は手動で行っているため、前記第１の従来例
と同様な事故をまね（おそれがあるという問題点を有し
ていた。

本発明は上記問題点を解決するために、複数の入力電圧
に対して該電圧を検出し、自動的に回路を切替えること
により、操作が簡便でかつ切替えミスによる接続ｔａ器
の燃焼等の事故を防止することのできる電源入力電圧切
替え回路を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記問題点を解決するために、第１図に示す
ように、電圧変換手段７．８．９と、該手段の入力電圧
又は出力電圧を検出することにより前記電圧変換手段に
対する各入力電圧を検出する入力電圧検出手段１１と、
該検出結果に基いて前記電圧変換手段７．８．９の内部
配線の切替えを行う電圧変換回路切替え手段１ｏとを有
することを特徴とする。

〔作　　用〕

上記手段において、入力電圧検出手段１１は入力電圧又
はそれに対応する出方電圧により例えば入力電圧１００
ボルトを検知した場合、電圧変換回路切替え手段１０に
より電圧変換手段７．８．９内の回路を１００ボルト入
方用に切替える。一方、例えば入力電圧２００ボルトを
検知した場合、同じ＜２００ボルト入力用に切替える。

これにより、入力電圧の変化による回路の切替えを自動
化することが可能となり、簡便な操作、及び切替えミス
による事故の防止を実現することができる。

〔実　　施　　例〕

以下、本発明の実施例につき詳細に説明を行う。

第１図は、本発明による第１の実施例の構成図である。

入力端子７１．７２から入力したＡ　Ｃ１００ボルト又
はＡＣ２００ボルトの入力電圧は、４つのダイオードに
よって構成されるブリッジ整流回路７に接続される。ブ
リッジ整流回路７の出力端子７３．７４間には容量８．
９が直列に接続される。

また電圧検出回路１１が接続される。電圧検出回路１１
は、出力端子７３．７４間に直列に接続される抵抗１１
３、ツェナーダイオード（Ｄ）１１１　（カソード端子
が高電位側になるように接続される）、抵抗１１４と、
間じく出力端子７３．７４間に直列に接続′される抵抗
１１５、サイリスタ（ＳＣＲ）　　１１２　（電流出力
端子が低電位側になるように接続される）とによって構
成され、ツェナーダイオード１１１の端子１１６は、サ
イリスタ１１２のゲート端子１１７に接続される。

一方、入力端子７２と容量８．９の接続部８１は、ソリ
ッドステートリレー（ＳＳＲ）１０の再入力端子１０３
．１０４を介して接続される。ソリッドステートリレー
１０は、制御入力端子１０５．１０６間に電圧を印加す
ることにより、同図に模式的に示すようにフォトダイオ
ードとフォトトランジスタからなる検出部１０２が動作
し、相方向に接続されたサイリスタ１０１を導通させる
ものである。そして制御入力端子１０５．１０６は、各
々前記電圧検出回路１１のサイリスタ１１２の各出力端
子１１８．１１９と接続される。

上記構成により、出力端子７３．７４間に出力電圧（１
次整流電圧）が発生される。

次に、上記構成の実施例の動作につき詳細に説明を行う
。まず、入力醋１子７１．７２に入力電圧としてＡＣ１
００ボルトを入力した場合、電圧検出回路１１のツェナ
ーダイオード１１１は動作電圧（ＤＣ２７０ボルト以上
に設定）に達しないため、サイリスタ１１２のゲート端
子１１７に電流が流れない。このため、サイリスタ１１
２はオフ状態を維持し、その再出力端子１１８．１１９
間には電位差を生じている。従って、ソリッドステート
リレー１０はオンし、導通状態となり、入力端子７２と
容量８．９の接続部８１とが短絡される。

このような状態においては、゛入力端子７１側が正電位
になった場合、出力端子７３側が正電位、接続部８１側
がアース電位となり、容量８が充電される。一方、入力
端子７１側が負電位になった場合、接続部８１側がアー
ス電位、出力端子７４側が負電位となり、容量９が充電
される。このように、容量８と９が同じ電位差で交互に
充電されることにより、出力端子７３．７４間には入力
電圧ＡＣ１００ボルトの倍電圧に相当する約Ｄ　Ｃ２７
０ボルトの１次整流電圧が発生する。すなわち、この場
合には第１のブリッジ整流回路７と容量８．９は、倍電
圧整流回路として働（。

一方、入力端子７１．７２に入力電圧としてＡＣ２００
ボルトを入力した場合、出力電圧が上昇しツェナーダイ
オード１１１の動作電圧（ＤＣ２７０ボルト以上に設定
）に達するまでの間ば、前記ＡＣ１００ポルト入力の場
合と同様に倍電圧整流回路として動作している。以下、
ツェナーダイオード１１１が動作電圧に達し、サイリス
タ１１２のゲート端子に電流が流れ、サイリスタ１１２
はターンオンし、その再出力端子１１８．１１９間の電
位差がほぼＯになる。従って、ソリッドステートリレー
１０はオフし、入力端子７２と接続部８１を切り離す。

これにより、容量８．９は等価的に出力端子間７３．７
４間に接続された１つの容量となり、ブリッジ整流回路
７、及び容量８．９は一般的な全波整流回路に戻る。従
って、入力電圧ＡＣ２００ボルトはそのまま全波整流さ
れ、出力端子７３．７４間には前記の場合と同様に、約
ＤＣ２７０ボルトの１次整流電圧が発生する。

なお、全波整流回路に戻ったことにより、ツェナーダイ
オード１１１の動作電圧以下になりサイリスタ１１２の
ゲート電流はオフするが、サイリスタ１１２には抵抗１
１５を介して保持電流が流れているため、ターンオンの
状態を維持する。

以上のようにして、入力電圧がＡＣ１００ボルト又は２
００ボルトのどちらの場合においても、その出力電圧が
電圧検出回路１１で検出され、ソリ・ノドステートリレ
ー１０により内部回路が自動的に切替えられるため、出
力電圧は常に約ＤＣ２７０ボルトを維持する。

なお、本実施例においては電圧検出回路１１として、ツ
ェナーダイオード１１１とサイリスタ１１２の組み合わ
せ、切替えスイ・ノチとしてソリッドステートリレー１
０を用いたが、他の回路を用いても同様の動作を実現で
きる。また、電圧検出は出力端子側で行ったが、入力端
子側で行うこともできる。さらに、電圧変換回路として
は、第３図の従来例などを応用することもできる。

次に、前述した入力電圧の検出を入力端子側で行う本発
明の第２の実施例について第２図により詳細に説明する
。

入力端子７１．７２から入力したＡＣ１００ボルト又は
ＡＣ２００ボルトの入力電圧は、４つのダイオードによ
って構成されるブリッジ整流回路７に接続される。ブリ
ッジ整流回路７の出力端子７３．７４間には容量８．９
が直列に接続される。また入力端子７１．７２間には電
圧検出回路１２が接続される。電圧検出回路１２は、整
流ダイオード１３１、容量１３２を介して整流、平滑さ
れた電圧検出端子１３３．１３４間に直列に接続される
抵抗１２３、ツェナーダイオード（Ｄ工）１２１（カソ
ード端子が高電位側になるように接続される）、抵抗１
２４と、同じく電圧検出端子１３３．１３４間番こ直列
に接続される抵抗１２５、サイリスタ（ＳＣＲ）１２２
　（電流出力端子が低電位側になるように接続される）
とによって構成され、ツェナーダイオード１２１の端子
１２６は、サイリスタ１２２のゲート端子１２７に接続
される。

一方、入力端子７２と容量８．９の接続部８１は、ソリ
ッドステートリレー（ＳＳＲ）１０の再入力端子１０３
．１０４を介して接続される。ソリッドステートリレー
１０は、制御入力端子１０５．１０６間に電圧を印加す
ることにより、同図に模式的に示すようにフォトダイオ
ードとフォトトランジスタからなる検出部１０２が動作
し、相方向に接続されたサイリスタ１０１を導通させる
ものである。そして制御入力端子１０５．１０６は、各
々前記電圧検出回路１２のサイリスタ１２２の各出力端
子１２８．１２９と接続される。

次に、上記構成の実施例の動作につき詳細に説明を行う
。まず、入力端子７１．７２に入力電圧としてＡＣ１０
０ボルトを入力した場合、電圧検出回路１２のツェナー
ダイオード１２１は動作電圧（例えば、ＤＣ２７０ボル
ト以上に設定）に達しないため、サイリスタ１２２のゲ
ート端子１２７に電流が流れない。このため、サイリス
タ１２２はオフ状態を維持し、その再出力端子１２８．
１２９間には電位差を生じている。従って、ソリッドス
テートリレー１０はオンし、導通状態となり、入力端子
７２と容量８．９の接続部８１とが短絡される。このよ
うな状態においては、入力端子７１側が正電位になった
場合、出力端子７３側か正電位、接続部８１側がアース
電位となり、容量８が充電される。一方、入力端子７１
側が負電位になった場合、接続部８１側がアース電位、
出力端子７４側が負電位となり、容量９が充電される。

このように、容量８と９が同じ電位差で交互に充電され
ることにより、出力端子７３．７４間には入力電圧ＡＣ
１００ボルトの倍電圧に相当する約ＤＣ２７０ボルトの
１次整流電圧が発生する。すなわち、この場合には第１
のブリッジ整流回路７と容量８．９は、倍電圧整流回路
として（ＩＪ　＜。

一方、入力端子７１．７２に入力電圧としてＡＣ２００
ボルトを入力した場合、電圧検出端子１３３．１３４間
の電圧が上昇し、ツェナーダイオード１２１の動作電圧
（ＤＣ２７０ボルト以上に設定）に達するまでの間は前
記ＡＣ１００ボルト入力の場合と同様、倍電圧整流回路
として動作している。

以下、ツェナーダイオード１２１が動作電圧に達し、サ
イリスタ１２２のゲート端子に電流が流れ、サイリスタ
１２２はターンオンし、その再出力端子１２Ｂ、１２９
間の電位差がほぼＯになる。従って、ソリッドステート
リレー１０はオフし、入力端子７２と接続部８１を切り
離す。これにより、容量８．９は等測的に出力端子間７
３．７４間に接続された１つの容量となり、ブリッジ整
流回路７、及び容量８．９は一般的な全波整流回路に戻
る。従って、入力電圧ＡＣ２００ボルトはそのまま全波
整流され、出力端子７３．７４間には前記の場合と同様
に、約ＤＣ２７０ボルトの１次整流電圧が発生する。

以上のようにして、入力電圧がＡＣ１００ボルト又は２
００ボルトのどちらの場合においても、その入力電圧が
電圧検出回路１２で検出され、ソリッドステートリレー
１０により内部回路が自動的に切替えられるため、出力
電圧は常に約ＤＣ２７０ボルトを維持する。

なお、本実施例においては電圧検出回路１２として、ツ
ェナーダイオード１２１とサイリスタ１２２の組み合せ
、切替えスイッチとしてソリッドステートリレー１０を
用いたが、他の回路を用いても同様の動作を実現できる
。更に、電圧変換回路としては、第３図の従来例などを
応用することもできる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、複数の入力電圧に対して該電圧を検出
し、自動的に回路を切替えることができるため、特別な
切替え動作をしなくても常に一定の出力電圧を得ること
ができ、操作が簡便でかつ切替えミスによる接続機器の
焼損等の事故を防止することの・できる電源入力電圧切
替え回路を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による第１の実施例の構成図、第２図
は、本発明による第２の実施例の構成図、第３図は、第
１の従来例の構成図、第４図は、第２の従来例の構成図である。７・・・ブリッジ整流回路、８．９・・・容量、１０・・・ソリッドステートリレー（Ｓ　Ｓ　Ｒ）、１
、１２１、７２３、７４１　・１１、１１１２、１１１３、　■ １７．３１　・３２　・　・３３、１・・・電圧検出回路、・・・入力端子、・・・出力端子、接続部、２１・・・ツェナーダイオード（Ｄ　　）、２２・・・サイリスタ（ＳＣＲ）、１４．１１５．２３．１２４．１２５・・・抵抗、２７・・・ゲート端子、・整流ダイオード、・容量、３４・・・電圧検出端子。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電圧変換手段（７、８、９）と、該手段の入力電圧又は出力電圧の少なくとも一方を検出
することにより前記電圧変換手段の入力電圧を検出する
入力電圧検出手段（１１、１２）と、該検出結果に基いて前記電圧変換手段（７、８、９）の
内部配線の切替えを行う電圧変換回路切替え手段（１０
）とを有することを特徴とする電源入力電圧切替え回路
。
（２）前記電圧変換手段（７、８、９）は、１００ボル
ト又は２００ボルトの交流電圧を入力電圧とするブリッ
ジ整流回路（７）と、その出力端子（７３、７４）間に
接続される２つの直列容量（８、９）とによって構成さ
れ、前記電圧変換回路切替え手段（１０）は前記ブリッジ整
流回路（７）の一方の入力端子（７２）と前記２つの直
列容量（８、９）の接続部（８１）とを結ぶ、配線の経
路上に接続され、前記入力電圧検出手段（１１）は前記ブリッジ整流回路
（７）の出力端子（７３、７４）間に接続され、その出
力端子（１１８、１１９）が前記電圧変換回路切替え手
段（１０）の制御入力端子（１０５、１０６）に接続さ
れる構成を有し、前記入力電圧検出手段（１１）は前記
入力電圧の１００ボルト又は２００ボルトの各入力によ
り前記出力端子（７３、７４）間の電圧が所定閾値に対
して低く又は高くなった場合に、前記電圧変換回路切替
え手段（１０）に対して配線の切り離し又は接続を行わ
せ、該各動作により前記電圧変換手段（７、８、９）に
対して入力電圧の倍電圧整流又は全波整流を選択して所
定出力電圧として一定した直流電圧を発生させることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電源入力電圧切
替え回路。
（３）前記電圧変換手段（７、８、９）は、１００ボル
ト又は２００ボルトの交流電圧を入力電圧とするブリッ
ジ整流回路（７）と、その出力端子（７３、７４）間に
接続される２つの直列容量（８、９）とによって構成さ
れ、前記電圧変換回路切替え手段（１０）は前記ブリッジ整
流回路（７）の一方の入力端子（７２）と前記２つの直
列容量（８、９）の接続部（８１）とを結ぶ、配線の経
路上に接続され、前記入力電圧検出手段（１２）は入力端子（７１、７２
）間に接続され、その出力端子（１２８、１２９）が前
記電圧変換回路切替え手段（１０）の制御入力端子（１
０５、１０６）に接続される構成を有し、前記入力電圧検出手段（１２）は前記入力電圧の１００
ボルト又は２００ボルトの各入力により前記入力端子（
７１、７２）間の電圧が所定閾値に対して低く又は高く
なった場合に、前記電圧変換回路切替え手段（１０）に
対して配線の切り離し又は接続を行わせ、該各動作によ
り前記電圧変換手段（７、８、９）に対して入力電圧の
倍電圧整流又は全波整流を選択して前記所定出力電圧と
して一定した直流電圧を発生させることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の電源入力電圧切替え回路。
（４）前記電圧変換回路切替え手段（１０）はソリッド
ステートリレーによって構成され、前記入力電圧検出手
段（１１）は抵抗（１１３、１１４）を介して前記ブリ
ッジ整流回路（７）の出力端子（７３、７４）間に接続
されるツェナーダイオード（１１１）と、同じく各入力
端子が抵抗（１１５）を介して前記出力端子（７３、７
４）間に接続され制御入力端子（１１７）が前記ツェナ
ーダイオード（１１１）の一方の入力端子（１１６）に
接続されるサイリスタ（１１２）とによって構成され、
該サイリスタ（１１２）の各出力端子（１１８、１１９
）は前記ソリッドステートリレー（１０）の各制御入力
端子（１０５、１０６）に接続される構成を有すること
を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の電源入力電圧
切替え回路。
（５）前記電圧変換回路切替え手段（１０）はソリッド
ステートリレーによって構成され、前記入力電圧検出手
段（１２）は整流ダイオード（１３１）、容量（１３２
）を介して整流、平滑された電圧検出端子（１３３、１
３４）間に抵抗（１２３、１２４）を介して接続される
ツェナーダイオード（１２１）と、同じく各入力端子が
抵抗（１２５）を介して前記電圧検出端子（１３３、１
３４）間に接続され制御入力端子（１２７）が前記ツェ
ナーダイオード（１２１）の一方の入力端子（１２６）
に接続されるサイリスタ（１２２）とによって構成され
、該サイリスタ（１２２）の各出力端子（１２８、１２
９）は前記ソリッドステートリレー（１０）の各制御入
力端子（１０５、１０６）に接続される構成を有するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の電源入力電
圧切替え回路。