JPH02269474A - トランスレス電源回路 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野］ この発明は、トランスレス電源回路に関し、さらに特定
的には、トランスを用いることなく交流電源から種々の
負荷を駆動するための電圧を発生する電源回路に関する
。

〔従来の技術］ 電子レンジ等の家庭用電気製品の高級化に伴ない、デー
タ表示機能を備えたものが実用化されており、データ表
示用に多桁螢光表示管が採用されている。その螢光表示
管を駆動するためのフィラメント電圧および、さらに表
示消去用電圧を得るための電源回路を必要とする。また
、螢光表示管や各種の周辺素子を制御するためのマイク
ロコンピュータ用の安定化電圧を得る光めの電源回路も
必要とする。従来、これらの電源回路は、商用交流電源
をトランスにて降圧する構成となっていた。

第２図は、従来の家庭用電気製品の電源回路を示す回路
図である。図において、制御回路用電源トランス１は、
１次巻線に商用交流電源が印加され、２次巻線として、
第１の２次巻線Ｓ、と第２の２次巻線Ｓ２を備えている
。第１の２次巻線Ｓ、の出力は、ダイオードＤ、〜Ｄ４
からなる全波整流回路１２により整流された後、コンデ
ンサ１３により平滑されて直流電圧ＶＡとなる。この直
流電圧ＶＡは、安定化回路１４とコンデンサ１５により
一定の値に安定化した直流電圧Ｖ０となる。

この直流電圧ｖ０は、マイクロコンピュータ１６の電源
端子に与えられる。マイクロコンピュータ１６は、制御
部、制御用プログラム、表示用レジスタ等を内蔵し、周
辺機器（図示せず）の制御を行なうとともに、表示用レ
ジスタの内容に応じて表示管１７のグリッド電極および
アノード電極を駆動する。この駆動機構を、スイッチＳ
Ｗ、、ＳＷ２にて等価的に図示しておく。また、第１の
２次巻線Ｓ、の一端とダイオードＤ２のアノードとの間
には、ダイオードＤＢおよび抵抗Ｒ１が直列に接続され
る。これらダイオードＤ８および抵抗Ｒ１は、表示管１
７のヒータの通電期間と非通電期間のタイミングを検出
するためのタイミング検出回路１９を構成している。そ
して、ダイオードＤ８と抵抗Ｒ３との接続点Ｐから出力
されるタイミング信号は、マイクロコンピュータ１６に
与えられる。したがって、マイクロコンピュータ１６は
、ヒータ電流が阻止されている半サイクルに表示管１７
を駆動することができる。第２の２次巻線Ｓ２は半波整
流用ダイオードＤ５を介して螢光表示管１７のヒータに
接続されている。また、ダイオードＤ　Ｇ　＋　　Ｄ　
７およびコンデンサＣ２，Ｃ。

により倍電圧整流回路１８が構成され、その正極Ｑが安
定化回路１４の出力端に接続され、その負極Ｗが抵抗Ｒ
７およびＲ２を介して表示管１７のアノードおよびグリ
ッドに接続されている。この負極Ｗの電位をＶＦとする
。

次に、第２図に示す従来の電源回路の動作を説明する。

表示管１７のヒータにはダイオードＤ。

により半波整流された電流が供給される。したがって、
ヒータは半サイクルごとに加熱されるが、通電されてい
ない半サイクルにおいても熱電子は放出される。この通
電されていない半サイクルの期間に等価的スイッチｓｗ
、、ｓｗ２がオンして表示が実行される。倍電圧整流回
路１８のコンデンサＣ１の充電はヒータの非通電時の半
サイクルで行なわれ、コンデンサＣ２の充電はヒータの
通電時の半ザイルで行なわれる。安定化回路１４の出力
電圧をＶＤとすると、ヒータの非通電時の半サイクルで
はヒータの電位ＶＨはその桁位置によらず一定であって
、 ＶＷ　”ＶＯＶＣ２ である。ここにＶＣ２はコンデンサＣ２の端子電圧であ
る。このとき表示管１７のグリッドおよびアノードに印
加される電圧ＶＰは、 ＶＦ　−ＶＯＶＣ２ＶＣ３ である。ここにＶＣ３はコンデンサＣ１の端子電圧であ
る。したがって、表示が実行されるヒータの非通電時の
半サイクルにおいて等価的スイッチＳＷ＋　、ＳＷ２が
オフのとき表示管１７のグリッドおよびアノードは共に
安定した電位ＶＦに保持され、これは非通電時のヒータ
電位■８よりも常に負電位にあるから表示が確実に消去
される。また、このヒータ非通電時半サイクルにおいて
等価的スイッチｓｗ、、ｓｗ２がオンになるとグリッド
およびアノード電位はアース電位に上昇し、ヒータ電位
ｖＨに対し十分高電位になるからアノード上の螢光物質
が発光する。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のごとく、従来の電源回路は、トランスを用いて構
成されていたが、トランスは高価である上に、大重量で
ある。そのため、電源回路のコストが高くなるとともに
、大ｆｒｆｌを保持するための様々な工夫が必要になる
などの問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、安価でかつ軽量な電源回路を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明にかかるトランスレス電源回路は、コンデンサ
と、抵抗手段と、全波整流回路とを交流電源に対して互
いに直列に接続し、この抵抗手段から第１の負荷を駆動
するための電圧を取出すとともに、全波整流回路によっ
て第２の負荷を駆動するための直流電圧を発生するよう
にしたものである。

［作用］ この発明において、交流電源から供給される交流電圧を
抵抗手段により降圧させ、その抵抗手段に発生した交流
電圧を取出して第１の負荷を駆動させることにより、従
来回路におけるトランスの第２の２次巻線の効果を得て
いる。また、降圧された交流電圧を全波整流回路によっ
て直流電圧に変換し、その直流電圧によって第２の駆動
することにより、従来回路におけるトランスの第１の２
次巻線の効果を得ている。

［実施例］ 第１図は、この発明の一実施例を示す回路図である。な
お、この実施例は、以下の点を除いて第２図に示す従来
回路と同様の構成であり、相当する部分には同一の参照
番号を付し、その説明を省略する。

第１図の実施例においては、トランス１１が省略されて
いる。その代わりに、商用交流電源に対して、コンデン
サＣＳ　Ｏｒ　抵抗Ｒ４，および全波整流回路１２が直
列に接続されている。そして、コンデンサＣ１゜に対し
て並列に抵抗Ｒ７゜が接続されている。表示管１７のヒ
ータ駆動電圧は、抵抗Ｒ７，の両端から取出される。そ
のために、抵抗Ｒ７，の一端は表示管１７のヒータの一
端に接続され、このヒータの他端はダイオードＤ、のア
ノード、カソードを介して抵抗Ｒ１１の他端に接続され
ている。全波整流回路１２は、抵抗Ｒ４、により降圧さ
れた交流電圧を全波整流する。この全波整流回路１２の
整流電圧を受ける後続の回路は、第２図に示す従来回路
と全く同様である。

上記のような構成において、第１図の実施例では、抵抗
Ｒ７，の両端に発生した交流電圧を利用して、ダイオー
ドＤ、、Ｄ６およびコンデンサＣ３を用いて表示管１７
のフィラメント電圧を得、さらにダイオードＤ、および
コンデンサＣ８を用いて表示消去用電位ｖＰを得ている
。したがって、この抵抗Ｒ４１により第２図に示す従来
回路のトランス１１の第２の２次巻線Ｓ２の効果を得て
いる。また、全波整流回路１２のダイオードＤ、のカソ
ードおよびＤ４のアノードの接続点とダイオードＤ２の
カソードおよびＤＪのアノードの接続点へは、前述のご
とく降圧された交流電圧が印加され、同じ〈従来回路の
トランス１１の第１の２次巻線Ｓ、の効果を得ている。

また、コンデンサＣ４゜により電圧と電流の位相をずら
すようにしているので、抵抗Ｒ４゜およびＲ４，におけ
る電力消費を少なくし、余分な発熱を防止することがで
きる。したがって、効率の良い電源回路を得ることがで
きる。また、抵抗Ｒ７゜および抵抗Ｒ５として抵抗値の
小さなものを用いることができ、その結果コストの低減
を図ることができる。その他の動作は、第２図に示す従
′来回路と同様であり、その詳細な説明は省略する。

なお、参考のために、第１図の実施例の各部における電
圧波形を第３図に示しておく。なお、第３図（ａ）は商
用交流電源の電圧を示し、第３図（ｂ）は抵抗Ｒ５ｌの
両端交流電圧を示し、第３図（ｃ）は全波整流回路１２
の印加電圧を示している。

なお、以上の説明では、マイクロコンピュータ１６と表
示管１７の駆動電圧を発生するための電源回路を示した
が、この発明は、これに限定されることなく、他の負荷
を駆動するための電源回路として用いられてもよい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、トランスを不要とし
たので、安価でかつ軽量な電源回路を得ることができる
。また、コンデンサにより電流と電圧の位相をずらせて
いるため、低消費電力で効率の良い電源回路を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図である。 第２図は従来の電源回路の構成を示す回路図である。 第３図は第１図に示す実施例の各部の電圧波形を示す図
である。 図において、ＣＩＯはコンデンサ、Ｒ２ＯおよびＲ１，
は抵抗、１２は全波整流回路、１３は平滑用コンデンサ
、１４は安定化回路、１６はマイクロコンピュータ、１
７は螢光表示管、１８は倍電圧整流回路、１９はタイミ
ング検出回路、Ｄ。 は半波整流用ダイオードを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 交流電源に接続され、負荷を駆動するための電圧を発生
   するトランスレス電源回路であって、前記交流電源に対
   して互いに直列に接続されたコンデンサと、抵抗手段と
   、全波整流回路とを備え、 前記抵抗手段から第１の負荷を駆動するための電圧が取
   出され、前記全波整流回路によって第２の負荷を駆動す
   るための直流電圧が発生されることを特徴とする、トラ
   ンスレス電源回路。