JPH0628045A - 電源回路 - Google Patents
電源回路Info
- Publication number
- JPH0628045A JPH0628045A JP18364792A JP18364792A JPH0628045A JP H0628045 A JPH0628045 A JP H0628045A JP 18364792 A JP18364792 A JP 18364792A JP 18364792 A JP18364792 A JP 18364792A JP H0628045 A JPH0628045 A JP H0628045A
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- JP
- Japan
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- power supply
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 発熱が少なく適用装置の小型化、薄型化を可
能にする。 【構成】 交流電源１から交流電圧を半波整流した整流
電圧に対して、しきい値電圧発生手段により、負荷８側
の定電圧回路との間に接続されたスイッチングトランジ
スタ１５をＯＮ／ＯＦＦ制御するしきい値を設定し、整
流電圧がしきい値以上ではスイッチングトランジスタ１
５のＯＦＦにより余剰電力を遮断するようにする。 【効果】 交流から直流変換時の余剰電力を遮断して電
圧降下を計るため電力損失が少なく、発熱も減少する。
能にする。 【構成】 交流電源１から交流電圧を半波整流した整流
電圧に対して、しきい値電圧発生手段により、負荷８側
の定電圧回路との間に接続されたスイッチングトランジ
スタ１５をＯＮ／ＯＦＦ制御するしきい値を設定し、整
流電圧がしきい値以上ではスイッチングトランジスタ１
５のＯＦＦにより余剰電力を遮断するようにする。 【効果】 交流から直流変換時の余剰電力を遮断して電
圧降下を計るため電力損失が少なく、発熱も減少する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、交流電圧を降下さ
せ、直流電圧に変換する電源回路に関するものである。
せ、直流電圧に変換する電源回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】交流電源を定電圧直流電源に変換する回
路として、従来においては例えば図６により示すような
構成のものがある。即ち、交流電源１からの入力となる
交流電圧を整流ダイオード２により半波整流した後、平
滑コンデンサ３により平滑化し、抵抗４とダイオード５
による基準電圧発生部の電圧を安定化トランジスタ６に
より電流増幅し、平滑コンデンサ７によりリプル電圧を
取り除いて直流定電圧として負荷８に出力するようにな
っている。図中の９は電圧降圧手段としての抵抗で、安
定化トランジスタ６と整流ダイオード２との間に接続さ
れている。また、１０は回路遮断器（過電流遮断器）、
１１はバリスタ等のサージアブソーバである。
路として、従来においては例えば図６により示すような
構成のものがある。即ち、交流電源１からの入力となる
交流電圧を整流ダイオード２により半波整流した後、平
滑コンデンサ３により平滑化し、抵抗４とダイオード５
による基準電圧発生部の電圧を安定化トランジスタ６に
より電流増幅し、平滑コンデンサ７によりリプル電圧を
取り除いて直流定電圧として負荷８に出力するようにな
っている。図中の９は電圧降圧手段としての抵抗で、安
定化トランジスタ６と整流ダイオード２との間に接続さ
れている。また、１０は回路遮断器（過電流遮断器）、
１１はバリスタ等のサージアブソーバである。
【０００３】上述の電源回路において、入力電圧の半波
整流後の平均値をＶ１、安定化直流電圧をＶ２、負荷電
流をＩ１、基準電圧発生部のバイアス電流をＩ２、安定
化トランジスタ６のベース電流をＩ３とそれぞれする
と、その消費電力Ｐ１は概ね、（Ｖ１−Ｖ２）・（Ｉ１
＋Ｉ２＋Ｉ３）の値であり、交流電圧を安定化直流電圧
に変換する際の不要な電力（余剰電力）は抵抗９と安定
化トランジスタ６とにより熱エネルギーに変換され放出
される。
整流後の平均値をＶ１、安定化直流電圧をＶ２、負荷電
流をＩ１、基準電圧発生部のバイアス電流をＩ２、安定
化トランジスタ６のベース電流をＩ３とそれぞれする
と、その消費電力Ｐ１は概ね、（Ｖ１−Ｖ２）・（Ｉ１
＋Ｉ２＋Ｉ３）の値であり、交流電圧を安定化直流電圧
に変換する際の不要な電力（余剰電力）は抵抗９と安定
化トランジスタ６とにより熱エネルギーに変換され放出
される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の電源回
路では、交流電圧を安定化直流電圧に変換する際の余剰
電力が熱エネルギーに変換され放出されるので、放熱面
積を確保する等の熱対策が必要なため、適用装置の小型
化や薄型化が困難になるうえ、その部品故障等によって
負荷の破壊等を招くこともある。
路では、交流電圧を安定化直流電圧に変換する際の余剰
電力が熱エネルギーに変換され放出されるので、放熱面
積を確保する等の熱対策が必要なため、適用装置の小型
化や薄型化が困難になるうえ、その部品故障等によって
負荷の破壊等を招くこともある。
【０００５】この発明はかかる従来の課題を解決するた
めになされたもので、発熱が少なく適用装置の小型化、
薄型化に寄与でき、さらには負荷保護機能を持つ電源回
路を提供することを目的とする。
めになされたもので、発熱が少なく適用装置の小型化、
薄型化に寄与でき、さらには負荷保護機能を持つ電源回
路を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電源回路
は、電圧降下手段として入力に対してしきい値電圧を設
け、しきい値電圧以上の電圧、即ち余剰電力を遮断する
ようにしたものである。
は、電圧降下手段として入力に対してしきい値電圧を設
け、しきい値電圧以上の電圧、即ち余剰電力を遮断する
ようにしたものである。
【０００７】またこの発明に係る他の電源回路は、特に
過大電圧或いは過大電流を検出する検出回路を備え、こ
の検出回路の出力で回路遮断器を動作させるようにした
ものである。
過大電圧或いは過大電流を検出する検出回路を備え、こ
の検出回路の出力で回路遮断器を動作させるようにした
ものである。
【０００８】
【作用】この発明においては、余剰電力を遮断して電圧
降下させるので、電力損失が少なくなり発熱も減少す
る。
降下させるので、電力損失が少なくなり発熱も減少す
る。
【０００９】また他の発明においては、部品故障等で過
大電圧或いは過大電流が検出されると、回路遮断器が動
作して回路が遮断するので、負荷を過大電圧や過大電流
から保護することができる。
大電圧或いは過大電流が検出されると、回路遮断器が動
作して回路が遮断するので、負荷を過大電圧や過大電流
から保護することができる。
【００１０】
実施例１．図１はこの発明の実施例を示す電源回路の電
気回路図で、図２は図１の各部の電圧・電流波形を示す
説明図である。なお、図６による従来例と同じ又は同等
の構成部品はこれら実施例の図においても共通の符号を
用いている。
気回路図で、図２は図１の各部の電圧・電流波形を示す
説明図である。なお、図６による従来例と同じ又は同等
の構成部品はこれら実施例の図においても共通の符号を
用いている。
【００１１】図示の電源回路は、交流電源１からの入力
となる交流電圧を整流ダイオード２により半波整流した
整流電圧に対して、しきい値設定抵抗１２，１３とツェ
ナーダイオード１４により構成されたしきい値電圧発生
部により、後段の定電圧回路との間に接続されたスイッ
チングトランジスタ１５のＯＮ／ＯＦＦしきい値が設定
されるようになっている。しきい値電圧設定部により設
定されるしきい値は、トランジスタ１６により電流増幅
されスイッチングトランジスタ１５を制御する。スイッ
チングトランジスタ１５は、整流電圧がしきい値より低
いとＯＮし、しきい値以上になるとＯＦＦして余剰電力
を遮断する。スイッチングトランジスタ１５により余剰
電力を遮断された電圧は、次段の平滑コンデンサ３によ
り平滑化され、抵抗４とツェナーダイオード５による基
準電圧発生部と、この電圧を安定化トランジスタ６によ
り電流増幅する定電圧回路により、平滑コンデンサ７を
介してリプル電圧が取り除かれて直流定電圧として負荷
８に出力される。図中、１７はトランジスタ１６のベー
ス逆電圧保護用のダイオード、１８，１９はそれぞれス
イッチングトランジスタ１５のベース電流を設定するた
めの抵抗、２０は平滑コンデンサ３への突入電流防止用
の抵抗、また、１０は回路遮断器、１１はサージアブソ
ーバである。
となる交流電圧を整流ダイオード２により半波整流した
整流電圧に対して、しきい値設定抵抗１２，１３とツェ
ナーダイオード１４により構成されたしきい値電圧発生
部により、後段の定電圧回路との間に接続されたスイッ
チングトランジスタ１５のＯＮ／ＯＦＦしきい値が設定
されるようになっている。しきい値電圧設定部により設
定されるしきい値は、トランジスタ１６により電流増幅
されスイッチングトランジスタ１５を制御する。スイッ
チングトランジスタ１５は、整流電圧がしきい値より低
いとＯＮし、しきい値以上になるとＯＦＦして余剰電力
を遮断する。スイッチングトランジスタ１５により余剰
電力を遮断された電圧は、次段の平滑コンデンサ３によ
り平滑化され、抵抗４とツェナーダイオード５による基
準電圧発生部と、この電圧を安定化トランジスタ６によ
り電流増幅する定電圧回路により、平滑コンデンサ７を
介してリプル電圧が取り除かれて直流定電圧として負荷
８に出力される。図中、１７はトランジスタ１６のベー
ス逆電圧保護用のダイオード、１８，１９はそれぞれス
イッチングトランジスタ１５のベース電流を設定するた
めの抵抗、２０は平滑コンデンサ３への突入電流防止用
の抵抗、また、１０は回路遮断器、１１はサージアブソ
ーバである。
【００１２】上記の電源回路において、入力は例えば商
用電源ＡＣ１００Ｖ，６０ＨＺで、その電圧波形は図２
の（ａ）で示すようなもので、整流ダイオード２により
半波整流された整流電圧（図１のａｃ間電圧）の電圧波
形は図２の（ｂ）に示すようになる。この整流電圧に対
して、スイッチングトランジスタ１５のＯＮ／ＯＦＦし
きい値Ｖｔは、トランジスタ１６のエミッタ，コレクタ
間の電流をＩｃ、その電流増幅率をｈｆｅ、ツェナーダ
イオード１４のツェナー電圧をＶｚｄ、トランジスタ１
６のベース，エミッタ間の電圧をＶｂｅとそれぞれする
と、次式で表わされる値となる。
用電源ＡＣ１００Ｖ，６０ＨＺで、その電圧波形は図２
の（ａ）で示すようなもので、整流ダイオード２により
半波整流された整流電圧（図１のａｃ間電圧）の電圧波
形は図２の（ｂ）に示すようになる。この整流電圧に対
して、スイッチングトランジスタ１５のＯＮ／ＯＦＦし
きい値Ｖｔは、トランジスタ１６のエミッタ，コレクタ
間の電流をＩｃ、その電流増幅率をｈｆｅ、ツェナーダ
イオード１４のツェナー電圧をＶｚｄ、トランジスタ１
６のベース，エミッタ間の電圧をＶｂｅとそれぞれする
と、次式で表わされる値となる。
【００１３】
【数１】
【００１４】整流電圧がＶｔに達しないときは、トラン
ジスタ１６はＯＦＦしていて、スイッチングトランジス
タ１５のベースに抵抗１８，１９を介して電流が流れ、
スイッチングトランジスタ１５は導通する。整流電圧が
しきい値Ｖｔ以上になるとトランジスタ１６がＯＮし、
スイッチングトランジスタ１５のベース電流はトランジ
スタ１６のコレクタ，エミツタ間を流れるのでスイッチ
ングトランジスタ１５はＯＦＦする。図２の（ｃ），
（ｄ），（ｅ）は、それぞれこのときのスイッチングト
ランジスタ１５のベース電圧、エミッタ，コレクタ間電
圧、コレクタ電流の各波形を示したものである。
ジスタ１６はＯＦＦしていて、スイッチングトランジス
タ１５のベースに抵抗１８，１９を介して電流が流れ、
スイッチングトランジスタ１５は導通する。整流電圧が
しきい値Ｖｔ以上になるとトランジスタ１６がＯＮし、
スイッチングトランジスタ１５のベース電流はトランジ
スタ１６のコレクタ，エミツタ間を流れるのでスイッチ
ングトランジスタ１５はＯＦＦする。図２の（ｃ），
（ｄ），（ｅ）は、それぞれこのときのスイッチングト
ランジスタ１５のベース電圧、エミッタ，コレクタ間電
圧、コレクタ電流の各波形を示したものである。
【００１５】図２の（ｃ），（ｄ），（ｅ）からも分か
るように、スイッチングトランジスタ１５はＯＮ／ＯＦ
Ｆ動作（飽和領域を利用して）しているため損失がある
が、ＯＦＦ時の損失はコレクタ電流が０のため０であ
り、ＯＮ時の損失はコレクタ電流とエミッタ，コレクタ
飽和電圧の積として求められるが、僅かである。一般的
にコレクタ飽和電圧は０．５Ｖ程度の小さい値である。
また平滑コンデンサ３の端子電圧は、負荷電流に反比例
して変化する。
るように、スイッチングトランジスタ１５はＯＮ／ＯＦ
Ｆ動作（飽和領域を利用して）しているため損失がある
が、ＯＦＦ時の損失はコレクタ電流が０のため０であ
り、ＯＮ時の損失はコレクタ電流とエミッタ，コレクタ
飽和電圧の積として求められるが、僅かである。一般的
にコレクタ飽和電圧は０．５Ｖ程度の小さい値である。
また平滑コンデンサ３の端子電圧は、負荷電流に反比例
して変化する。
【００１６】スイッチングトランジスタ１５により余剰
電力を遮断された電圧は、次段の平滑コンデンサ３によ
り電圧が平均化され、抵抗４とツェナーダイオード５に
よる基準電圧発生部と、この電圧を安定化トランジスタ
６により電流増幅する定電圧回路により、平滑コンデン
サ７を介してリプル電圧が取り除かれて直流定電圧とし
て負荷８に出力される。定電圧回路部の損失は、定電圧
部の入力電圧と安定化直流電圧の差に負荷電流を掛けた
値で、入力電圧はここでは平滑コンデンサ３の端子電圧
で、これは負荷電流に反比例するので、損失は少なくす
ることができる。
電力を遮断された電圧は、次段の平滑コンデンサ３によ
り電圧が平均化され、抵抗４とツェナーダイオード５に
よる基準電圧発生部と、この電圧を安定化トランジスタ
６により電流増幅する定電圧回路により、平滑コンデン
サ７を介してリプル電圧が取り除かれて直流定電圧とし
て負荷８に出力される。定電圧回路部の損失は、定電圧
部の入力電圧と安定化直流電圧の差に負荷電流を掛けた
値で、入力電圧はここでは平滑コンデンサ３の端子電圧
で、これは負荷電流に反比例するので、損失は少なくす
ることができる。
【００１７】実施例２．図３はこの発明の他の実施例を
示す電源回路の要部の電気回路図である。この実施例の
電源回路は、実施例１で示した電源回路におけるスイッ
チングトランジスタ１５のエミッタ，コレクタ間にバイ
パス抵抗２１を並列に挿入した構成である。これによ
り、平滑コンデンサ３への突入電流によるスイッチング
トランジスタ１５のピーク電流を、スイッチングトラン
ジスタ１５のＯＦＦ時に平滑コンデンサ３に電流が供給
されることにより抑制することができる。これ以外の動
作及び効果は前例と同じである。
示す電源回路の要部の電気回路図である。この実施例の
電源回路は、実施例１で示した電源回路におけるスイッ
チングトランジスタ１５のエミッタ，コレクタ間にバイ
パス抵抗２１を並列に挿入した構成である。これによ
り、平滑コンデンサ３への突入電流によるスイッチング
トランジスタ１５のピーク電流を、スイッチングトラン
ジスタ１５のＯＦＦ時に平滑コンデンサ３に電流が供給
されることにより抑制することができる。これ以外の動
作及び効果は前例と同じである。
【００１８】実施例３．図４はこの発明の更に他の実施
例を示す電源回路の電気回路図である。この実施例の電
源回路は、実施例１の電源回路に抵抗２２，２３とコン
デンサ２４及びツェナーダイオード２５で構成した電圧
検出回路を設け、この電圧回路の出力でトランジスタ１
６と並列に交流電源１側に挿入したトランジスタ２６を
制御するようにしたものである。トランジスタ１６のオ
ープン故障やスイッチングトランジスタ１５のショート
故障等で回路中のａ，ｃ間に過大電圧（整流電圧）が印
加されると、電圧検出回路がこれを検出し、その出力で
トランジスタ２６がＯＮし、整流電圧が強制的にショー
トさせられ、回路遮断器１０が動作することになって負
荷８の破壊や発火発煙が防止される。
例を示す電源回路の電気回路図である。この実施例の電
源回路は、実施例１の電源回路に抵抗２２，２３とコン
デンサ２４及びツェナーダイオード２５で構成した電圧
検出回路を設け、この電圧回路の出力でトランジスタ１
６と並列に交流電源１側に挿入したトランジスタ２６を
制御するようにしたものである。トランジスタ１６のオ
ープン故障やスイッチングトランジスタ１５のショート
故障等で回路中のａ，ｃ間に過大電圧（整流電圧）が印
加されると、電圧検出回路がこれを検出し、その出力で
トランジスタ２６がＯＮし、整流電圧が強制的にショー
トさせられ、回路遮断器１０が動作することになって負
荷８の破壊や発火発煙が防止される。
【００１９】なお、電圧検出回路は、図５に示すような
検出レベル増幅用のトランジスタ２７を使った過大電流
を検出する電流検出回路として構成することもできる。
図５において、２８はトランジスタ２６のベース電流制
限用の抵抗で、２９は定電圧回路である。
検出レベル増幅用のトランジスタ２７を使った過大電流
を検出する電流検出回路として構成することもできる。
図５において、２８はトランジスタ２６のベース電流制
限用の抵抗で、２９は定電圧回路である。
【００２０】
【発明の効果】以上実施例による説明からも明らかなよ
うに、この発明によれば交流から直流変換時の余剰電力
を遮断することにより、電圧降下を計るため電力損失が
少なく、発熱も減少するので適用装置の小型化、軽量化
を推進できる。
うに、この発明によれば交流から直流変換時の余剰電力
を遮断することにより、電圧降下を計るため電力損失が
少なく、発熱も減少するので適用装置の小型化、軽量化
を推進できる。
【００２１】また他の発明によれば、特に、部品故障等
で過大電圧或いは過大電流が検出されると、回路遮断器
が動作して回路が遮断するので、負荷保護が可能にな
る。
で過大電圧或いは過大電流が検出されると、回路遮断器
が動作して回路が遮断するので、負荷保護が可能にな
る。
【図１】この発明の実施例を示す電源回路の電気回路図
である。
である。
【図２】図１の各点の電圧又は電流の波形を示す説明図
である。
である。
【図３】この発明の他の実施例を示す主要部の電気回路
図である。
図である。
【図４】この発明の他の実施例を示す電源回路の電気回
路図である。
路図である。
【図５】この発明の他の実施例を示す主要部の電気回路
図である。
図である。
【図６】従来の電源回路を示す電気回路図である。
１ 交流電源 ２ 整流ダイオード ３ 平滑コンデンサ ５ ツェナーダイオード ６ 安定化トランジスタ ７ 平滑コンデンサ ８ 負荷 １０ 回路遮断器 １２ しきい値設定抵抗 １３ しきい値設定抵抗 １４ ツェナーダイオード １５ スイッチングトランジスタ １６ トランジスタ １８ 抵抗 １９ 抵抗 ２２ 抵抗 ２３ 抵抗 ２４ コンデンサ ２５ ツェナーダイオード ２６ トランジスタ ２７ トランジスタ
Claims (2)
- 【請求項１】 交流電源から交流電圧を半波整流した整
流電圧に対して、しきい値電圧発生手段により、負荷側
の定電圧回路との間に接続されたスイッチング素子をＯ
Ｎ／ＯＦＦ制御するしきい値を設定し、整流電圧がしき
い値以上ではスイッチング素子のＯＦＦにより余剰電力
を遮断するように構成したことを特徴とする電源回路。 - 【請求項２】 過大な整流電圧又は整流電流を検出する
検出回路を設け、この検出回路の出力で交流電源側に挿
入したスイッチング素子を制御し、交流電源に直列に接
続された回路遮断器を動作させるようにしたことを特徴
とする請求項１に記載の電源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18364792A JPH0628045A (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | 電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18364792A JPH0628045A (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | 電源回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0628045A true JPH0628045A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=16139460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18364792A Pending JPH0628045A (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | 電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0628045A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102035409A (zh) * | 2010-12-13 | 2011-04-27 | 成都成电硅海科技股份有限公司 | 开关电源控制芯片 |
| JP2017046383A (ja) * | 2015-08-24 | 2017-03-02 | 新電元工業株式会社 | 制御回路、及び、電源装置 |
-
1992
- 1992-07-10 JP JP18364792A patent/JPH0628045A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102035409A (zh) * | 2010-12-13 | 2011-04-27 | 成都成电硅海科技股份有限公司 | 开关电源控制芯片 |
| JP2017046383A (ja) * | 2015-08-24 | 2017-03-02 | 新電元工業株式会社 | 制御回路、及び、電源装置 |
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