JPH0322820A - スイッチング電源装置及びスイッチング電源装置用アダプタ - 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〕 本発明は、スイッチング電源装置の改良と、スイッチン
グ電源装置用アダプタとに関する。特に、入力電源の停
電時等に、゜出力電圧の保持時間を確保しつるようにす
ることを目的とするスイッチング電源装置の改良と、こ
の目的のために使用されるスイッチング電源装置用アダ
プタとに関する．〔従来の技術〕 スイッチング電源装置を使用する産業用電子機器が稼働
している期間に、入力電源が停電等のために喪失した場
合でも、スイシチング電源装置の出力電圧は、電源喪失
からある特定の期間は、所望の電圧を維持しなければな
らない．さもないと、例えば、産業用電子機器が数値制
御装置（以下ＮＣ装置と略記する．）等である場合、Ｎ
Ｃ装置が誤動作し、最悪の場合は、このＮＣ装置によっ
て制扉されている工作機械等が破損する膚もあり得るか
らである．そため、この欠点を回逝するため、電源の喪
失（電圧の低下）を検出してＮＣ装置に入力し、ＮＣ装
置がこの入力信号に応答して装置停止の準備動作を開始
し、正常に装置を停止するための準備動作を完了するま
で、スイッチング電源装置の出力電圧を許容下限値以上
に維持することが／＋７！−要である． 本明細書においては、電源喪失から電源喪失検出までの
時間を検出時間と呼び、電源喪失検出からスイッチング
電源装置の出力電圧が許容下限値に低下するまでの時間
を保持時間と呼ぶこと＼する． 電源喪失時にＮＧ装置にとって重要なことは、スイッチ
ング電源装宣が上記の保持時間を如何にして確保するか
ということである．保持時間を確保することを目的とす
る従来技術には、大別すると、下記の二つの手法がある
． 以下、図面を参照しつ＼それぞれの手法に就いて説明す
る． 第］１ど１汲 第１の手法は、電源が交流であり、直流電圧が整流器を
介してスイッチング電源装置に与えられる場合使用可能
な手法であり、その要旨は、ｔ源喪失検出を、上記の交
流電源と整流器との間において実施することである． 第３図参照 図は第１の手法に係るスイッチング電源装置のブロック
図である．図において、４０は整潰器であり、交流入力
を直流に交換する．１はキャパシタであり、２はスイッ
チング手段であり、３は変圧器であり、４は整流用ダイ
オードであり、５はフライホイールダイオードであり、
６はインダクタンスであり、７は平滑用キャパシタであ
り、８は第１の差電圧検出手段であり、９はパルス幅変
調手段であり、１０は電源喪失検出手段である．この回
路の動作を簡単に説明する．交流入力が整流器４０にお
いて整流されて得られた直流電圧はキャパシタ１を充電
する．キャパシタ１に充電された直流電圧は、スイッチ
ング手段２（例えばトランジスタ）を介して変圧器３の
１次巻線３１に印加される．スイッチング手段２をオン
すると変圧器３０１次巻線３１に電流が流れ、上記の変
圧ｌＳ３の２次巻線３２に電圧を誘起する．この誘起電
圧は、整流用ダイオード４とインダクタンス６とを介し
て負荷に供給される．スイッチング手段２は、特定のク
ロック周期の中で、入力の電圧と負荷によって規定され
るデューティ比をもってオンとオフとを繰り返すように
制御される．スイッチング手段２がオフの期間には、イ
ンダクタンス６に蓄積されていたエネルギーがフライホ
イールダイオード５を介して負荷に供給されるので、負
荷側には連続した電流が供給され、且つ、平滑用キャパ
シタ７によって直流出力電圧は平滑にされる．直流出力
電圧は常に監視され、この検出された直流出力電圧が基
準電圧と第ｌの差電圧検出手段８において比較され、そ
の第１の差電圧検出手段８の出力に姿答して、パルス幅
変調手段９が動作し、上記のスイッチング手段２のオン
期間（以下通電期間と云う．）とスイッチングｒｉｌｌ
ｕとの比（デューティ比）が制御され、その結果、直流
出力電圧が基準電圧に等しい一定値に制御される．電源
喪失検出手段ＩＯは、交流ｔａと幣流器４０との間に設
けられているので、極めて短い検出時間（第４ｔｍ（ｃ
）参照）をもって検出される．この極めて短い検出時間
をもって検出されるｔｉ源喪失検出信号は、直接、ＮＣ
装置に入力されるので、ＮＣ装置は、直ちに、装置を正
常に停止するための準備動作を開始しうる． 電源喪失時の各部の波形を示す第４図を参照して、第１
の手法に係るスイッチング電源装置の動作を説明する． 第４図参照 交流電源の供給が時点ｔ●において喪失した後（ａ）は
、入力側のキャパシタｌがそれまで蓄積していたエネル
ギーを放出して負荷に給電せざるを得ないので、上記キ
ャパシタ１の端子電圧は直ちに降下し始め（ｂ）、その
結果、直流出力電圧も降下しはじめる．直流出力電圧が
基準電圧を越えて降下して基準電圧との差が一定イ▲を
越えたことを第１の差電圧検出手段８が検出すると、パ
ルス幅変調千段９が動作する．そして、このパルス幅変
調手段９の動作に応答してスイッチング手段２０通電期
間を拡して、前記．そこで、直流出力電出は、電源喪失
後も基準電圧値を維持し続けるが、スイッチング手段２
の通電期間とスイッチング周期との比（デューティ比）
が特定の限界値に達した後は、スイッチング手段２は直
流出力電圧を維持する機能を失うので、直流出力電圧は
降下し、ＮＣ装置が正常な動作をするために必要な下限
値である許容下１１１［を越えて、さらに降下する（ｄ
）．こ＼で、直流出力電圧が、ＮＣ装置が正常な動作を
するために必要な下限値である許容下限電圧値に達する
時点をｈとする．Ｔｔ源喪失検出手段１０が極めて短い
検出時間遅れをもって、時点ｔ１において電源喪失検出
信号を出力すると、時間（ｔ＋　−ｔｏ　）が検出時間
であり、時間（１ｍ−１＋）が保持時間である． 電源喪失に際して、ＮＣ＠御工作機械等を特定の手順を
踏んで停止させなければならない場合、ＮＣ装置等によ
って要求される保持時間（ｔ．−１＋）を確保するため
に必要な大きさの静電容量が入力側のキャパシタ１の静
電容量として選択されなければならない． 第』』ど１歳 第２の手法は、ｔ源が交流である場合に限定されない手
法であり、その要旨は、電源喪失検出を、スイッチング
ｔ源装置の出力側において実施することである． 第５図参照 図は第２の手法に係るスイッチング電源装置のブロック
図である．この第２の手法の電源は直流であっても交流
であってもよいから、，図においては、整流器４０は破
線をもって示してある．１〜９は第１の手法に係るスイ
ッチング電源装置の場合と同一である．以下の手段は、
第１の手法には設けられていない手段であるが、１１は
基準電圧よりいくらか低く設定される検出電圧と現実の
直流電ｋとの差を検出する第２の差電圧検出手段であり
、ｌ２は通電期間をさらに拡して、前記指令を出力する
パルス幅変調手ｖｉ動作範囲拡大手段である．第２の差
電圧検出手段１１の設定電圧は上記の第１の差電圧検出
手段８の基準電圧になるべ゛く近く設定することがよい
．それだけ保持時間を長くしうるからである．パルス幅
変調手段動作範囲拡大手段１２は、第２の差電圧検出手
段１１の出力に応答して、上記のパルス幅変調手段９が
第１の差電圧検出手段８に追従して発生しつる最大通電
期間を越えて更に拡して、前記ようにする指令を、パル
ス幅変調手段９に出力する．第２の差電圧検出手段１１
の出力は、同時にＮＣ装置への電Ｓ喪失検出信号をも兼
ねる．そのため、ＮＣ装置は、この第２の差電圧検出手
段１１が動作する時点（第６図（ｃ）にＬ＋をもって示
す時点）までは停電検出信号を与えられず、この時点（
第６図（ｅ）にｔ１をもって示す時点）から装置停止準
備動作を開始することになる．次に、電源喪失時の各部
の波形を示す第６図を参照して、第２の手法に係るスイ
ッチングｔａ装置の動作を説明する． 第６図参照 たゾ重複を避けるため、第４図を参照して説明した動作
と同一の動作は、簡略に記述する．電源（交流でも直流
でもよい．）が時点ｔ３で喪失する（ａ）と、入力側の
キャパシタ１が｛れまで蓄積されていたエネルギーを放
出して負荷に給電するので、上記キャパシタ１の端子電
比は直ちに降下し始める（ｂ），Ｌかし、それにも拘ら
ず、直流出力電出は、パルス幅変調手段９によるスイッ
チング手段２の通電期間の拡大によって、電源喪失後も
基準電圧値を維持し続けるが、スイッチング手段２０通
電期間が特定の限界値に達した後は、スイッチング手段
２が直流出力電圧を維持する機能を失うので、直流出力
電圧は降下する．直流出力電圧が検出電圧まで低下する
と、第２の差電圧検出手段１１が動作して、ＮＢ喪失検
出信号を発生する（Ｃ）．この電源喪失検出信号は、Ｎ
Ｃ装置に出力されると同時に、上記のとおり、パルス幅
変調手段動作範囲拡大手段ｌ２にも出力され、パルス幅
変調手段動作範囲拡大手段１２はスイッチング手段２の
通ｉｗｉ間限界値を更に拡して、前記．この時点を図（
ｄ）にｔ，をもって示す．そこで、直流出力電圧は再び
上昇するが、上記のパルス幅変論手段９が動作して、上
記の基！１！電圧値を維持する．シ，かし、スイッチン
グ手段２の通電期間が拡大された限界値（パルス幅変調
手段動作範囲拡大手段１２によって拡大された限界僅）
に達した後は、出力電比は、再度、下降して遂に零（Ｖ
）に達する．この過程において、直流出力電圧が許容下
県僅に一敗する時点をｔ８とすると、検出時間は（ｔ＋
　　　ｔｏ）をもって表すことができ、保持時間は（Ｕ
Ｓ　　ｔ＋）をもって表すことができる． 電源喪失に際して、ＮＣＷＩｍ工作機械等を特定な手順
を踏んで停止させなければならない場合、ＮＣ装置等に
よって要求される保持時間（ｔ，−１１）を確保するた
めに必要な大きさの静電容量が入力側のキャパシタ１の
静電容量として選択されなければならない． 〔発明が解決しようとする課題〕 上記したとおり、従来技術に係る第１の手法は、電源喪
失検出を交流入力側において実施しているので、検出時
間（ｔ＋　−ｔｏ　）は極めて短い．一方、直流出力電
圧が許容下限値まで降下する時間？ｔｍ−ｔ．）は、直
流入力側のキャパシタｌの静電容量によって殆ど決定さ
れる．従って、この第１の手法は入力側のキャパシタｌ
の静電容量を、保持時間（ｔ■−１１）を長くするため
に十分活用することが１きる．しかし、同時に、電源喪
失検出を交流入力端において直接実施している関係上、
交流入力電源が瞬間的に喪失し、直ちに回復した時にも
、電源喪失検出手段１０は出力し、ＮＣ装置等は不所望
な停止行動をなし、また、交流入力電圧の波形歪が存在
する時にも、電源喪失検出手段１０が出力しＮＣ装置等
が不所望な停止行動をなす虞があるという欠点が避けが
たい．また、従来技術に係る第２の手法は、電漁喪失検
出を出力側において実施しているので、上記の．第１の
手法においては避け難かった、交流入力電圧の波形歪に
もとづきＮＣ装置等が不所望な停止行動をなすという欠
点と、瞬断時にＮＣ装置等が不所望な停止行動をなすと
いう欠点とは避けるこ乏ができるが、電源喪失検出時点
が第１の手法に比して遅いので、保持時間を確保する目
的のために、入力側のキャパシタ１の静電容量を十分活
用し得ないと云う欠点がある．換言すれば、電源喪失検
出時点ｔ１が遅れる結果、保持時間（１ｇ　−１＋）は
それ程延長しないと云う欠点がある．その結果、ＮＣ装
置等が装置停止準備動作のために使用しうる時間はそれ
程延長しないと云う欠点が惹起される。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、下記のいずれの手段によっても達戒され
る． 第１の手段は、直流電源に並列に接続されるキャパシタ
（１）と、このキャパシタ（１）にスイッチング手段（
２）を介して１次巻線（３１）が並列に接続されており
２次＠ＭＡ　（３２）の１端には整流用ダイオード（４
）とインダクタンス（６）とが直列に接続されている変
圧器（３）と、前記の整流用ダイオード（４）と前記の
変圧器（３）の２次巻線（３２）の他端との間に設けら
れるフライホイールダイオード（５）と、前記のインダ
クタンス（６）の出力電圧と基準電圧との差電圧を検出
するＩＪｌの差電圧検出手段（８）と、この第１の差電
圧検出手段（８）の動作に応答して、スイッチング手段
（２）のデューティ比を制御するパルス幅変調手段（９
）と、前記のインダクタンス（６）の出力電圧と、基準
電圧より低く設定される検出電圧との差電圧を検出する
第２の差電圧検出手段（１１）と、この第２の差電圧検
出手段（１１）の動作に応答して、前記のパルス幅変調
手段（９）の動作範囲を拡して、前記パルス幅変調手段
動作範囲拡大手段（１２）とが設けられているスイッチ
ング電源装置において、前記の直流ｔ源に対して順方向
に接続される逆流防止用ダイオード（１０を介して前記
のキャパシタ（１）に並列に接統される第２のキャパシ
タ（１５）と、前記の逆流防止用ダイオード（１４）を
短絡する第２のスイッチング手段（１６）と、前記の第
２の差電圧検出手段（１１）が短時間に２回続けて動作
した時、前記の逆流防止用ダイオード（１４）を短絡す
る第２のスイッチング手段（１６）を閉路するスイッチ
ング制御手段（ｌ３）とを有するスイッチングｍｓ装置
である． 第２の手段は、直流電源に並列に接続されるキャパシタ
（１）と、このキャパシタ（１）に、スイッチング手段
（２）を介して、１次ＩＩ　（３１）が並列に接続され
、２次巻線（３２）の１端には整流用ダイオード（４）
とインダクタンス（６）とが直列に接続されている変圧
器（３）と、前記の整流用ダイオード（４）と前記の変
圧器（３）の２次巻線（３２）の他端との間に設けられ
るフライホイールダイオード（５）と、前記のインダク
タンス（６）の出力電圧と基準電圧との差電圧を検出す
る第１の差電圧検出手段（８）と、この第ｌの差電圧検
出手段（８）の動作に応答して、スイッチング手段（２
）のデューティ比を制御するパルス幅変調手段（９）と
、前妃のインダクタンス（６）の出力電圧と、基準電圧
より低く設定される検出電圧との差電圧を検出する第２
の差電圧検出手段（１１）と、この第２の差電圧検出手
段（１１）の動作に応答して、前記のパルス幅変調手段
（９）の動作範囲を拡して、前記パルス幅ｆ：調手段動
作範囲拡大手段（１２）とを有するスイッチング電源ユ
ニットと、直流電源に対して順方向に接続される逆流防
止用ダイオード（１４）を介して前記の直流電源に並列
に接続される第２のキャパシタ（１５）と、前記の逆流
防止用ダイオード（１４）を短絡する第２のスイッチン
グ手段（１６）と、前記のスイッチング電源ユニットの
第２の差電圧検出手段（１１）が短時間に２回続けて動
作した時、前記の逆流防止用ダイオード（１４）を短絡
する第２のスイッチング手段（１６）を閉路するスイッ
チング制御手段（１３）とを有する保持時間延蚕回路ユ
ニットとを有することを特徴とするスイッチング電源装
直である． 第３の手段は、直流電源に対して順方向に接続される逆
流防止用ダイオード（１４）を介して直流電源に並列に
接続されるキャパシタ（１５）と、前記の逆流防止用ダ
イオード（１４）を短絡するスイッチング手段（１６）
と、同時に使用されるスイッチング電源ユニットの第２
の差電圧検出手段（１１）が短時間に２回続けて動作し
た時、前記の逆流防止用ダイオード（１４〉を短絡する
第２のスイッチング手段（１６）を閉路するスイッチン
グ制御手段（１３）とを有し、スイッチング１！源ユニ
ットに付属される保持時間延長用のスイッチング電源装
置用アダプタである． 〔作用〕 本発明にか＼るスイッチング電源装置においては、まず
電源喪失の検出は直流出力側において行う．交流入力電
源の瞬断や交流入力電止の波形歪の悪影響を受けないた
めである．つぎに、入力側のキャパシタ１の容量は、通
常の運転に必要な最少量に限定して設定しておくことが
できる．そのため、装置の簡素化・縮小化等の利益に加
えて経済的利益を享受しうるほか、電源遮断検出時間を
極力短くすることができると云う利益を享受しうる． 本発明にかかるスイッチング電源装直においては、上記
従来技術の項において第２の手法として開示した構或を
有するスイッチング［源装置に付加して、 イ、入力側のキャパシタ１に並列にかなり大容量の第２
のキャパシタ１５を設けて常時充電しておき、ロ、この
かなり大容量の第２のキャパシタ１５には直列に逆流防
止用ダイオードを接続して、常時は放電を禁止しておき
、 ハ、第２の差電圧検出手段１１が短時間に２回動作した
とき（パルス幅＊！Ｉｉ手段動作範囲拡大手段ｌ２が動
作して通電．期間が通常時よりさらに拡大されている状
態において、第２の差電圧検出手段１１が動作したとき
）上記の逆流防止用ダイオード１４を短絡するスイッチ
ング手段１６を動作させて上記の第２のキャパシタ１５
を第１のキャパシタｌと並列に接続して、 二、この時点（ＮＣ装置には既に電源喪失検出信号が入
力されて、ＮＣ装置は装置停止準備動作を開始してしま
ってある時点）から開始して第２のキャパシタ１５がス
イッチング電源装置のエネルギー源として利用されるよ
うにし、 ホ、その結果、第１のキャパシタ１の静電容量を十分活
用するε＼もに、上記の検出時間終了後（ＮＣ装置が装
置停止準備動作を開始してしまった後）十分長い保持時
間を確保しうるようにしたものである． 〔実施例〕 以下、図面を参照しつ私本発明の二つの実施例に係るス
イッチング電源装置と、一つの実施例に係る保持時間延
振用のスイッチング電源装置用アダプタとについて説明
する． Ｉ 第１ａ図参照 第１ａ図において、１はキャパシタであり、２はスイッ
チング手段であり、３は変圧器である．そして、キャパ
シタｌは直流電源に接続され（交塊電源と整流器との組
み合わせでもよい．）、スイッチング手段２を介して、
変圧器３の１次巻線３１に接続されている．４は整流用
ダイオードであり、５はフライホイールダイオードであ
り、６はインダクタンスであり、７は平滑用キャパシタ
である．整流用ダイオード４は、上記の変圧器３の２次
巻線３２の１端に、その出力電圧方向を順方向として接
続され、上記の整流用ダイオード４の出力側にインダク
タンス６が接続される．フライホイールダイオード５は
インダクタンス６の入力側ε、変圧器３０２次巻線３２
の他端との間に接続される．平滑用キャパシタ７等電圧
平滑手段は、所望により、スイッチング電源装置の出力
側に設ければよい．８は誤差増幅器よりなる第１の差電
圧検出手段であり、９は第１の差電出検出手段の検出す
る差電圧信号に応答して動作するパルス輔変調手段であ
り、スイッチング手段２のデューティ比を制御して、ス
イッチング電源装置の直流出力電圧を基準電圧に維持す
る．　１１は比較器よりなる第２の差電圧検出手段であ
り、スイッチング１ｔＢ装置の直流出力電圧と基準電圧
より僅かに低く設定される検出電圧との差電圧を検出す
る．１２はパルス幅変調手段動作範囲拡大手段であり、
第２の差電圧検出手段１１の検出する差電圧に応答して
、パルス幅変調手段９の通電期間限界値をさらに拡して
、前記．また、第２の差電圧検出手段１１は、ＮＣ装置
等に電源喪失検出信号を出力すると＼もに、本発明の要
旨に係るスイシチング制御手段ｌ３にも、出力信号を出
力する． １５は本発明の要旨に係る第２のキャパシタであり、電
源に対して順方向に接続される逆流防止用ダイオード１
４を介して、キャパシタ１と並列に直流入力電源に接続
される．こ＼で、本発明に係るスイッチング電源装置が
ＮＣ制御工作機械等に使用される場合は、第２のキャパ
シタの静電容量は入力側キャパシタ１の静電容量より、
はるかに大きく例えば２０〜２５倍にしておくことが望
ましい．保持時間を延長する効果が、それだけ大きいか
らである．１６は第２のスイッチング手段であり、逆流
防止用ダイオード１４を短絡する機能を有する．次に、
動作を説明する． 第２ｒｙＪ参照 通常運転時においては、直流出力電圧が検知され、誤差
増幅器よりなる第１の差電圧検出手段８によって基準電
止と比較され、その出力に応答してパルス幅変調手段９
がスイッチング手段２の通電期間を制御し、直流出力電
圧が基準電圧に維持される． 電源喪失（時点ｔ．）に際しては（ａ）、上記キャパシ
タ１の端子電圧は直ちに降下しはじめ（ｂ）、その結果
、直流出力電出も降下しはじめる．しかし、パルス幅変
調手段９はそのま＼動作を継続して、スイッチング手段
２の通電期間が拡大されて、予め設定された限界値に達
するまでは、直流出力電圧を基準電圧に維持するが、そ
れ以後は、直流出力電圧は下降し、検出電圧値に達した
時点（ｔｉ）で第２の差電圧検出手段１１が動作する（
Ｃ）．そして、電源喪失検出信号がＮＣ装置に出力され
る（時点ｔ，）．これと回時にパルス暢＊１ｍ手段動作
範囲拡大手段ｌ２が動作し、スイッチング手段２の通電
期間の限界値が拡大される結果、出力電圧は再び上昇し
、パルス幅変調手段９の機能により、出力電圧は上記の
基準電圧値を維持する（ｄ）．Ｌかし、スイッチング手
段２の通ｔ期間が、拡大された後の限界値に達した以後
は、出力電圧は再度下降する（ｄ）． 下記の動作が本発明の要旨に係るものである．時点ｔ，
において上記の電源喪失検出信号がＮＣ装置に出力され
ると同時に、第２の差電圧検出手段１１の出力信号はス
イッチング制御手段１３に対しても出力される．しかし
、スイッチング制御手段ｌ３は、この時点では、第２の
差電圧検出手段１１が１度動作したことを記憶はするが
、何も出力しない．この第２の差電圧検出手段１１の出
力信号は、パルス幅変調手段動作範囲拡大手段１２にも
出力され、パルス幅変調手段動作範囲拡大手段１２は動
作し、一時的に直流出力電圧を基準電圧まで上昇する． しかし、この一時的に上昇した直流出力電止は、入力側
キャパシタｌに蓄積されているエネルギーがある値以下
に減少した時点で、再度、下降を始め、２度目に検出電
圧値に達した時点（時刻ｔ８）で、再度、第２の差動電
圧検出手段１１は出力し、パルス幅変調手段動作範囲拡
大手段１２もパルス幅変調手段９も動作するが、スイッ
チング千段２の通電期間は既に許容最大値に達している
ので、直流出力を増大して基準電圧に回復することはで
きない． しかし、スイッチング制御手段１３は、上記の第２０差
動電圧検出手段１１の２度目の出力によって初めて出力
し．この出力に応答して第２のスイッチング手段１６が
動作し、逆流防止用ダイオード１４を短絡する．ところ
で、第２のキャパシタ１５は逆流防止用ダイオード１４
を介して、正常運転時に既に充電されているので、第２
のスイッチング手段１６によって逆流防止用ダイオード
１４が短絡されて、入力側のキャパシタ１と並列接続さ
れると、入力側のキャパシタ１の電圧も第２のキャパシ
タ１５の電圧まで回復し、直流出力電圧は再度上昇する
（ｄ）．以後の直流出力電圧は、パルス幅変調手１９の
機能によって基準電圧を維持する．そして、第２のキャ
パシタ１５に蓄積されているエネルギーが一定量以下に
なると、再度、下降し、遂には許容下限値に達し、（時
刻ｔ３）、さらに低下して、遂には零Ｖに達する．その
結果、保持時間は、図（ｄ）に（ｔｓ−ｔ＋）をもって
示す長さに延長する（ｄ）． なお、スイッチング制御手段１３を省略し、従って１回
目の検出電圧到達時点（時刻１＋）において、第２のス
イッチング制御手段１６を動作させ、キャパシタ１５を
入力側のキャパシタｌに並列接続しても、上記の実施例
の場合と殆ど向一の保持時間を確保することが可能であ
る． 本発明を工業化するに際し、標準化の見地から、第１ｂ
図に示す構戒も有効である． Ｉ 第１ｂ図参照 特別に保持時間を延長する必要のない交流入力のスイッ
チング１！源をユニット標準系列化しておき、必要に応
じ、上記の標準系列化されたスイッチング電源ユニット
に保持時間延長回路ユニットを追加する構威である． 図において、１〜９と１１〜１６と３１、３２とは上記
の実施例の場合と現実的には同一であるが、スイッチン
クｉｉ源ユニットは、キャパシタｌ，スイッチング手段
２、変圧器３、整流用ダイオード４、フライホイールダ
イオード５、インダクタンス６、平滑用キャパシタ７、
第ｌの差電圧検出手段８、パルス幅変調手段９、第２の
差ＩＨＥ検出手段１１、バルス幅変調手段動作範囲拡大
千段１２、整流器１７とをもって構或されている．本実
施例はスイッチング電源装置の標準系列化を目的とする
もの１あるから、整流器１７も他の手段と回一のユニッ
トに収容されていることが現実的である．そこで、基本
的には、整流器ｌ７を搭載しておくこと＼し、以下に述
べる保持時間延長回路ユニットを１＠時に使用する場合
は、破線をもって図示するように整流器１７をバイパス
しても、また、整流器ｌ７を取り外して、他の用途に使
用してもよい．また、第２の差電圧検出千段１１の出力
端子２２は、ＮＣ装置に電源喪失検出信号を出力するた
めに、ＮＣ装置と接続される他、保持時間延長回路ユニ
ットに設けられるスイッチング制御手段１３とも接続さ
れる． 保持時間延長園路ユニットはスイッチング制御手段１３
、逆流防止用ダイオード１４、第２のキャパシタ１５、
第２のスイッチング手段１６、整流器１日をもって横威
されており、端子２３・２４はスイッチングｔＳユニッ
トの入力端子ｌ９・２０と接続され、端子２５はスイッ
チング電源ユニットに設けられる第２の差電圧検出手段
１１の出力端子２２と接続される．なお、この保持時間
延長回路ユニットに整流器ｌ８が設けられている理由は
上記と同様、標準系列化の目的を達成するためであるか
ら、保持時間延長回路ユニットの入力電源が直流電源で
ある場合は、上記と同様、破線をもって図示するように
、整流器１８をバイパスしても、また、整流器１８を取
り外して、他の用途に使用してもよい．なお、上記のス
イッチング電源ユニットは、実質的に従来技術に係るス
イッチング電源装置と同一であるので、保持時間延長回
路ユニットのみを単独の商品として取り扱うことも産業
上極めて有効である． 簗１ｂ図再参照 この保持時間延長用のスイッチングｔ源装置用アダプタ
は、実質上、上記第２例の保持時間延長園路ユニットと
全く同一である．そして、上記第２例のスイッチング電
源ユニットに付属して使用される．よって、その構成や
動作の説明は省略するが、この第２例の保持時間延長回
路ユニットを保持時間延長用のスイッチング電源装置用
アダプタとして、独立に商品化することはできる．〔発
明の効果〕 以上説明せるとおり、本発明に保るスイッチング電源は
、 イ．ｉｔｓ喪失の検出は直流出力側において行い、口．
入力側のキャパシタ１の容量は、通常の運転に必要な最
沙量に限定して設定しておき、ハ．入力側のキャパシタ
ｌに並列にかなり大容量の第２のキャパシタ１５を設け
て常時充電しておき、二、このかなり大容量の第２のキ
ャパシタ１５には直列に逆流防止用ダイオードを接続し
て、常時は放電を禁止しておき、 ホ、第２の差電圧検出手段１１が短時間に２［１１！Ｉ
動作したとき（パルス幅変調手段動作範囲拡大千段１２
が動作して通電期間が通常時よりさらに拡大されている
状朋において、第２の差電圧検出手段１１が動作したと
き）上記の逆流防止用ダイオード１４を短絡するスイッ
チング手段１６を動作させて上記の第２のキャパシタ１
５を第１のキャパシタｌと並列に接続して、 へ、この時点（ＮＣ装直には既に電ｉ！！ｌ喪失検出信
号が入力されて、ＮＣ装置は装置停止準備動作を開始し
てしまってある時点）から開始して第２のキャパシタ１
５がスイッチング電源装置のエネルギー源として利用さ
れるようにしてある．その結果、下記に列記する効果を
有する．イ．入力電源が交流の場合、その瞬断や入力電
圧の波形歪の悪影響を受けることがなく、ロ．装置の簡
素化・縮小化等の効果に加えて経済的効果も大きくしう
るほか、電源喪失検出時間を短くすることができ、 ハ．第ｌのキャパシタ１の静電容量を十分活用すると＼
もに、上記の検出時間終了後（ＮＣ装置が装置停止準備
動作を開始してしまった後）十分長い保持時間を確保し
うる． 以上の効果が相乗的に作用して、ＮＣ装置等の誤動作及
びそれに起因するＮＣ工作機械等の破損を回避すること
が可能となり、ＮＣ工作機械装置等の信頼度を向上する
と云う顕著な効果が認められる．

【図面の簡単な説明】

第１ａ園は、本発明の一実施例に係るスイッチング電源
装置の回路構或図である． 第１ｂ図は、本発明の第２実施例に係るスイッチング電
源装置と、本発明の実施例に係る保持時間延長用のスイ
ッチング電源装置用アダプタとの回路構威図である． 第２図は、本発明の第１実施例に係るスイッチング電源
装置の入力電源喪失時の各部の波形図である． 第３図は、従来技術に係る第１の手法に係るスイッチン
グ電源装宣の構戒図である． 第４図は、従来技術に係る第１の手法に係るスイッチン
グｉｔｉＩＩ装置の入力電源喪失時の各部の波形図であ
る． 第５図は、従来技術に係る第２の手法に係るスイッチン
グ電源装置の横或図である． 第＊図は、従来技術に係る第２の手法に係るス６ イッチング電源装置の入力電源喪失時の各部の波形図で
ある． キャパシタ、 スイッチング手段、 変圧器、 整流用ダイオード、 フライホイールダイオード、 インダクタンス、 平滑用キャパシタ、 第１の差電止検出手段、 パルス幅変調手段、 電源喪失検出手段、 第２の差電圧検出手段（請求項（３）においては「差電
圧検出手段」）、 パルス幅変調手段動作範囲拡大手段、 スイッチング制御手段、 逆流防止用ダイオード、 第２のキャパシタ（請求項（３）においては「キャパシ
タ」）、 １６・・・第２のスイッチング手段、 １７・・・整流器、 １８・・・整流器、 １９、２０・・・入力端子、 ２２・・・出力端子、 ２３、２４・・・端子、 ２５・・・端子、 ３１・・・１次巻線、 ３２・・・２次巻線、 ４０・・・整流器．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］直流電源に並列に接続されるキャパシタ（１）と
   、 該キャパシタ（１）に、スイッチング手段（２）を介し
   て、１次巻線（３１）が並列に接続され、２次巻線（３
   ２）の１端には整流用ダイオード（４）とインダクタン
   ス（６）とが直列に接続されてなる変圧器（３）と、 前記整流用ダイオード（４）と前記変圧器（３）の前記
   ２次巻線（３２）の他端との間に設けられるフライホィ
   ールダイオード（５）と、 前記インダクタンス（６）の出力電圧と基準電圧との差
   電圧を検出する第１の差電圧検出手段（８）と、 該第１の差電圧検出手段（８）の動作に応答して、前記
   スイッチング手段（２）のデューティ比を制御するパル
   ス幅変調手段（９）と、 前記インダクタンス（６）の出力電圧と、前記基準電圧
   より低く設定される検出電圧との差電圧を検出する第２
   の差電圧検出手段（１１）と、該第２の差電圧検出手段
   （１１）の動作に応答して、前記パルス幅変調手段（９
   ）の動作範囲を拡大するパルス幅変調手段動作範囲拡大
   手段（１２）と が設けられてなるスイッチング電源装置において、 前記直流電源に対して順方向に接続される逆流防止用ダ
   イオード（１４）を介して前記キャパシタ（１）に並列
   に接続される第２のキャパシタ（１５）と、 前記逆流防止用ダイオード（１４）を短絡する第２のス
   イッチング手段（１６）と、 前記第２の差電圧検出手段（１１）が短時間に２回続け
   て動作した時、前記逆流防止用ダイオード（１４）を短
   絡する第２のスイッチング手段（１６）を閉路するスイ
   ッチング制御手段（１３）とを有する ことを特徴とするスイッチング電源装置。 ［２］直流電源に直列に接続されるキャパシタ（１）と
   、 該キャパシタ（１）に、スイッチング手段（２）を介し
   て、１次巻線（３１）が並列に接続され、２次巻線（３
   ２）の１端には整流用ダイオード（４）とインダクタン
   ス（６）とが直列に接続されてなる変圧器（３）と、 前記整流用ダイオード（４）と前記変圧器（３）の前記
   ２次巻線（３２）の他端との間に設けられるフライホィ
   ールダイオード（５）と、 前記インダクタンス（６）の出力電圧と基準電圧との差
   電圧を検出する第１の差電圧検出手段（８）と、 該第１の差電圧検出手段（８）の動作に応答して、前記
   スイッチング手段（２）のデューティ比を制御するパル
   ス幅変調手段（９）と、 前記インダクタンス（６）の出力電圧と、前記基準電圧
   より低く設定される検出電圧との差電圧該第２の差電圧
   検出手段（１１）の動作に応答して、前記パルス幅変調
   手段（９）の動作範囲を拡大するパルス幅変調手段動作
   範囲拡大手段（１２）と を有するスイッチング電源ユニットと、 直流電源に対して順方向に接続される第２の逆流防止用
   ダイオード（１４）を介して前記直流電源に並列に接続
   される第２のキャパシタ（１５）と、前記逆流防止用ダ
   イオード（１４）を短絡する第２のスイッチング手段（
   １６）と、 前記スイッチング電源ユニットの第２の差電圧検出手段
   （１１）が短時間に２回続けて動作した時、前記第２の
   逆流防止用ダイオード（１４）を短絡する第２のスイッ
   チング手段（１６）を閉路するスイッチング制御手段（
   １３）と を有する 保持時間延長回路ユニットと を有することを特徴とするスイッチング電源装置。 ［３］直流電源に対して順方向に接続される逆流防止用
   ダイオード（１４）を介して前記直流電源に並列に接続
   されるキャパシタ（１５）と、 前記逆流防止用ダイオード（１４）を短絡するスイッチ
   ング手段（１６）と、 同時に使用されるスイッチング電源ユニットの差電圧検
   出手段（１１）が短時間に２回続けて動作した時、前記
   逆流防止用ダイオード（１４）を短絡する第２のスイッ
   チング手段（１６）を閉路するスイッチング制御手段（
   １３）と を有し、 前記スイッチング電源ユニットに付属されることを特徴
   とする保持時間延長用のスイッチング電源装置用アダプ
   タ。