JPH06284595A - 自動電圧切換式電源回路 - Google Patents
自動電圧切換式電源回路Info
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- JPH06284595A JPH06284595A JP5068510A JP6851093A JPH06284595A JP H06284595 A JPH06284595 A JP H06284595A JP 5068510 A JP5068510 A JP 5068510A JP 6851093 A JP6851093 A JP 6851093A JP H06284595 A JPH06284595 A JP H06284595A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡易で、低価格の回路構成で、自動電圧切換
を行わせる。 【構成】 リンギングチョークコンバータ方式の電源回
路において、トランスＴの２次巻線Ｌ２に並列に接続さ
れたダイオードＤ２、抵抗Ｒ３及びトランジスタＱ３か
らなる直列回路と、この電源回路に接続される蓄電池Ｂ
への供給電流を検出する抵抗Ｒ４とを備える。そして、
交流入力電圧が上昇し、上記供給電流が所定レベル以上
になって、抵抗Ｒ４に発生する電圧がトランジスタＱ３
のベース−エミッタ間電圧以上になると、トランジスタ
Ｑ３がオンし、トランスＴの２次巻線Ｌ２から出力され
る電流の一部がダイオードＤ２側に流れる。これによ
り、蓄電池Ｂに供給される電流が所定レベル以下にされ
る。
を行わせる。 【構成】 リンギングチョークコンバータ方式の電源回
路において、トランスＴの２次巻線Ｌ２に並列に接続さ
れたダイオードＤ２、抵抗Ｒ３及びトランジスタＱ３か
らなる直列回路と、この電源回路に接続される蓄電池Ｂ
への供給電流を検出する抵抗Ｒ４とを備える。そして、
交流入力電圧が上昇し、上記供給電流が所定レベル以上
になって、抵抗Ｒ４に発生する電圧がトランジスタＱ３
のベース−エミッタ間電圧以上になると、トランジスタ
Ｑ３がオンし、トランスＴの２次巻線Ｌ２から出力され
る電流の一部がダイオードＤ２側に流れる。これによ
り、蓄電池Ｂに供給される電流が所定レベル以下にされ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リンギングチョークコ
ンバータ方式の電源回路に係り、特に１００Ｖ系、２０
０Ｖ系等、異なる交流入力に対して出力の一定化を図る
自動電圧切換機能を有する電源回路に関するものであ
る。
ンバータ方式の電源回路に係り、特に１００Ｖ系、２０
０Ｖ系等、異なる交流入力に対して出力の一定化を図る
自動電圧切換機能を有する電源回路に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、モータ等を駆動するための電源や
Ｎｉ−Ｃｄ電池等の２次電池を充電するための充電器に
対して小型化や軽量化の要求が強いため、それらの回路
にスイッチングレギュレータが使用されるようになって
いる。また、上記電源や充電器等の電源回路を海外で使
用する機会が増大しているため、ＡＣ１００〜２４０Ｖ
に自動的に対応するものが求められている。そのため、
従来、特開昭５６−１１５１４１号公報、特開昭５８−
４３１４４号公報に示すような自動電圧切換機能を有す
る電源回路が知られている。
Ｎｉ−Ｃｄ電池等の２次電池を充電するための充電器に
対して小型化や軽量化の要求が強いため、それらの回路
にスイッチングレギュレータが使用されるようになって
いる。また、上記電源や充電器等の電源回路を海外で使
用する機会が増大しているため、ＡＣ１００〜２４０Ｖ
に自動的に対応するものが求められている。そのため、
従来、特開昭５６−１１５１４１号公報、特開昭５８−
４３１４４号公報に示すような自動電圧切換機能を有す
る電源回路が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
電源回路は、特開昭５６−１１５１４１号公報に示す回
路は、オン時間幅を設定する回路が複雑で、特開昭５８
−４３１４４号公報に示す回路は、オン、オフの繰返し
周期を一定に保持するための回路が複雑で、いずれも高
価なものとなっていた。
電源回路は、特開昭５６−１１５１４１号公報に示す回
路は、オン時間幅を設定する回路が複雑で、特開昭５８
−４３１４４号公報に示す回路は、オン、オフの繰返し
周期を一定に保持するための回路が複雑で、いずれも高
価なものとなっていた。
【０００４】本発明は、上記問題を解決するもので、簡
易で、低価格の回路構成で自動電圧切換式電源回路を提
供することを目的とする。
易で、低価格の回路構成で自動電圧切換式電源回路を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、交流入力を整流して得られる直流電源の
両端間にトランスの１次巻線とスイッチング素子との直
列回路を接続するとともに、上記スイッチング素子の制
御端子に帰還用の３次巻線を接続して発振を行わせるこ
とにより、上記スイッチング素子をオン、オフさせ、こ
のオン、オフにより上記トランスの２次巻線に誘起され
る出力を整流して負荷に供給するようにしたリンギング
チョークコンバータ方式の電源回路において、上記２次
巻線の両端に接続された、整流素子、抵抗負荷及びスイ
ッチ手段からなる直列回路と、上記負荷への出力のレベ
ルを検出するレベル検出手段とを備え、検出された上記
出力レベルが所定レベル以上になると、上記スイッチ手
段をオンさせるようになされている（請求項１）。
に、本発明は、交流入力を整流して得られる直流電源の
両端間にトランスの１次巻線とスイッチング素子との直
列回路を接続するとともに、上記スイッチング素子の制
御端子に帰還用の３次巻線を接続して発振を行わせるこ
とにより、上記スイッチング素子をオン、オフさせ、こ
のオン、オフにより上記トランスの２次巻線に誘起され
る出力を整流して負荷に供給するようにしたリンギング
チョークコンバータ方式の電源回路において、上記２次
巻線の両端に接続された、整流素子、抵抗負荷及びスイ
ッチ手段からなる直列回路と、上記負荷への出力のレベ
ルを検出するレベル検出手段とを備え、検出された上記
出力レベルが所定レベル以上になると、上記スイッチ手
段をオンさせるようになされている（請求項１）。
【０００６】また、交流入力を整流して得られる直流電
源の両端間にトランスの１次巻線とスイッチング素子と
の直列回路を接続するとともに、上記スイッチング素子
の制御端子に帰還用の３次巻線を接続して発振を行わせ
ることにより上記スイッチング素子をオンさせ、上記ス
イッチング素子に流れる電流が予め設定されたレベルに
達すると上記スイッチング素子をオフさせ、このオン、
オフにより上記トランスの２次巻線に誘起される出力を
整流して負荷に供給するようにしたリンギングチョーク
コンバータ方式の電源回路において、上記１次巻線に磁
気結合された４次巻線と、この４次巻線の両端に接続さ
れた、上記１次巻線と同位相となる向きにのみ電流を流
す整流素子とスイッチ手段とからなる直列回路と、上記
負荷への出力のレベルを検出するレベル検出手段とを備
え、検出された上記出力レベルが所定レベル以上になる
と、上記スイッチ手段をオンさせるようになされている
（請求項２）。
源の両端間にトランスの１次巻線とスイッチング素子と
の直列回路を接続するとともに、上記スイッチング素子
の制御端子に帰還用の３次巻線を接続して発振を行わせ
ることにより上記スイッチング素子をオンさせ、上記ス
イッチング素子に流れる電流が予め設定されたレベルに
達すると上記スイッチング素子をオフさせ、このオン、
オフにより上記トランスの２次巻線に誘起される出力を
整流して負荷に供給するようにしたリンギングチョーク
コンバータ方式の電源回路において、上記１次巻線に磁
気結合された４次巻線と、この４次巻線の両端に接続さ
れた、上記１次巻線と同位相となる向きにのみ電流を流
す整流素子とスイッチ手段とからなる直列回路と、上記
負荷への出力のレベルを検出するレベル検出手段とを備
え、検出された上記出力レベルが所定レベル以上になる
と、上記スイッチ手段をオンさせるようになされている
（請求項２）。
【０００７】
【作用】請求項１記載の発明によれば、交流入力電圧が
高いときに、負荷への出力レベルが所定レベル以上にな
ると、スイッチ手段がオンにされ、２次巻線に誘起され
た出力の一部が整流素子を介して抵抗負荷に流されて、
負荷への出力レベルが所定レベル以下になされている。
高いときに、負荷への出力レベルが所定レベル以上にな
ると、スイッチ手段がオンにされ、２次巻線に誘起され
た出力の一部が整流素子を介して抵抗負荷に流されて、
負荷への出力レベルが所定レベル以下になされている。
【０００８】また、請求項２記載の発明によれば、交流
入力電圧が高いときに、負荷への出力レベルが所定レベ
ル以上になると、スイッチ手段がオンにされ、４次巻線
に発生する出力により１次巻線に誘起される電流がスイ
ッチング素子に流入する。従って、スイッチング素子に
流れる電流が予め設定されたレベルに達するまでに１次
巻線に蓄積されるエネルギーが、この流入した電流分だ
け減少することになる。これにより、２次巻線に誘起さ
れる出力が低下し、負荷への出力レベルが所定レベル以
下になされている。
入力電圧が高いときに、負荷への出力レベルが所定レベ
ル以上になると、スイッチ手段がオンにされ、４次巻線
に発生する出力により１次巻線に誘起される電流がスイ
ッチング素子に流入する。従って、スイッチング素子に
流れる電流が予め設定されたレベルに達するまでに１次
巻線に蓄積されるエネルギーが、この流入した電流分だ
け減少することになる。これにより、２次巻線に誘起さ
れる出力が低下し、負荷への出力レベルが所定レベル以
下になされている。
【０００９】
【実施例】まず、本発明に係る自動電圧切換式電源回路
の第１実施例について図１，図２に基づいて説明する。
この電源回路は、整流ブリッジＢＤからなる整流部１、
トランスＴ等からなる電源部２、負荷としての蓄電池Ｂ
及び電流検出用の抵抗Ｒ４等からなる出力検出部３等で
構成され、蓄電池Ｂを充電する充電電流を供給するもの
である。
の第１実施例について図１，図２に基づいて説明する。
この電源回路は、整流ブリッジＢＤからなる整流部１、
トランスＴ等からなる電源部２、負荷としての蓄電池Ｂ
及び電流検出用の抵抗Ｒ４等からなる出力検出部３等で
構成され、蓄電池Ｂを充電する充電電流を供給するもの
である。
【００１０】整流ブリッジＢＤは、接続された交流電源
からの交流入力を整流してトランスＴの１次巻線Ｌ１に
出力するもので、１次巻線Ｌ１とアースライン間には、
さらにスイッチング用のトランジスタＱ１とエミッタ抵
抗Ｒ２とが直列に接続されている。トランスＴは、１次
巻線Ｌ１、２次巻線Ｌ２及び１次側に巻回されたベース
巻線Ｌ３からなり、トランジスタＱ１のオン・オフによ
り１次巻線Ｌ１に流入する電流がスイッチングされ、こ
れにより２次巻線Ｌ２及びベース巻線Ｌ３に電圧が誘起
されるようになっている。起動抵抗Ｒ１は、トランジス
タＱ１にベース電流を供給してトランジスタＱ１を起動
させるものである。
からの交流入力を整流してトランスＴの１次巻線Ｌ１に
出力するもので、１次巻線Ｌ１とアースライン間には、
さらにスイッチング用のトランジスタＱ１とエミッタ抵
抗Ｒ２とが直列に接続されている。トランスＴは、１次
巻線Ｌ１、２次巻線Ｌ２及び１次側に巻回されたベース
巻線Ｌ３からなり、トランジスタＱ１のオン・オフによ
り１次巻線Ｌ１に流入する電流がスイッチングされ、こ
れにより２次巻線Ｌ２及びベース巻線Ｌ３に電圧が誘起
されるようになっている。起動抵抗Ｒ１は、トランジス
タＱ１にベース電流を供給してトランジスタＱ１を起動
させるものである。
【００１１】トランジスタＱ１のベースとアースライン
間には、ベース巻線Ｌ３及びコンデンサＣ１からなる直
列回路が接続され、起動抵抗Ｒ１によりトランジスタＱ
１がオンを開始すると、ベース巻線Ｌ３に電圧が誘起さ
れ、この誘起電圧によりコンデンサＣ１の両端電圧が持
ち上げられてトランジスタＱ１にベース電流が供給さ
れ、この結果トランジスタＱ１が急激にオンするように
なっている。
間には、ベース巻線Ｌ３及びコンデンサＣ１からなる直
列回路が接続され、起動抵抗Ｒ１によりトランジスタＱ
１がオンを開始すると、ベース巻線Ｌ３に電圧が誘起さ
れ、この誘起電圧によりコンデンサＣ１の両端電圧が持
ち上げられてトランジスタＱ１にベース電流が供給さ
れ、この結果トランジスタＱ１が急激にオンするように
なっている。
【００１２】また、制御用のトランジスタＱ２は、その
ベースがトランジスタＱ１のエミッタに、コレクタがト
ランジスタＱ１のベースに、エミッタがアースラインに
接続されている。エミッタ抵抗Ｒ２は、トランジスタＱ
１のオフタイミングを設定するもので、トランジスタＱ
１のコレクタ電流により発生する電圧によりトランジス
タＱ２をオンさせ、トランジスタＱ１のベースをアース
ラインに落としてトランジスタＱ１をオフさせるもので
ある。
ベースがトランジスタＱ１のエミッタに、コレクタがト
ランジスタＱ１のベースに、エミッタがアースラインに
接続されている。エミッタ抵抗Ｒ２は、トランジスタＱ
１のオフタイミングを設定するもので、トランジスタＱ
１のコレクタ電流により発生する電圧によりトランジス
タＱ２をオンさせ、トランジスタＱ１のベースをアース
ラインに落としてトランジスタＱ１をオフさせるもので
ある。
【００１３】２次巻線Ｌ２にはダイオードＤ１が直列接
続され、２次巻線Ｌ２に誘起された電力をダイオードＤ
１により整流し、出力端子に接続された蓄電池Ｂに充電
電流を供給している。
続され、２次巻線Ｌ２に誘起された電力をダイオードＤ
１により整流し、出力端子に接続された蓄電池Ｂに充電
電流を供給している。
【００１４】以上により、自励発振方式のコンバータで
あるリンギングチョークコンバータからなる電源回路が
構成されている。
あるリンギングチョークコンバータからなる電源回路が
構成されている。
【００１５】抵抗Ｒ４は、蓄電池Ｂの負極側の端子と２
次巻線Ｌ２間に接続され、蓄電池Ｂに供給される充電電
流を検出するものである。ダイオードＤ１のアノードに
ダイオードＤ２のアノードが接続され、ダイオードＤ２
のカソードは、抵抗Ｒ３を介してトランジスタＱ３のコ
レクタに接続されている。トランジスタＱ３は、蓄電池
Ｂに供給される充電電流を調整するもので、ベースが蓄
電池Ｂの負極側の端子に、エミッタがトランスＴの２次
側のアースラインに接続されている。なお、ダイオード
Ｄ２は、ダイオードＤ１で代用するようにしてもよい。
次巻線Ｌ２間に接続され、蓄電池Ｂに供給される充電電
流を検出するものである。ダイオードＤ１のアノードに
ダイオードＤ２のアノードが接続され、ダイオードＤ２
のカソードは、抵抗Ｒ３を介してトランジスタＱ３のコ
レクタに接続されている。トランジスタＱ３は、蓄電池
Ｂに供給される充電電流を調整するもので、ベースが蓄
電池Ｂの負極側の端子に、エミッタがトランスＴの２次
側のアースラインに接続されている。なお、ダイオード
Ｄ２は、ダイオードＤ１で代用するようにしてもよい。
【００１６】ここで、抵抗Ｒ４の抵抗値Ｒ4は、 Ｒ4＝ＶBE3／ＩM …（１） に設定されている。但し、ＩM：蓄電池Ｂに供給する充
電電流の上限値、ＶBE3：トランジスタＱ３のベース−
エミッタ間電圧である。
電電流の上限値、ＶBE3：トランジスタＱ３のベース−
エミッタ間電圧である。
【００１７】これによって、蓄電池Ｂに供給される充電
電流ＩOがＩO＜ＩMのときは、トランジスタＱ３はオフ
になっており、２次巻線Ｌ２からの出力電流は、全てダ
イオードＤ１を介して蓄電池Ｂに流入するようになって
いる。なお、上記充電電流の上限値ＩMは、交流電源が
ＡＣ１００Ｖのときは、ＩO＜ＩM、ＡＣ２２０Ｖのとき
は、ＩO≧ＩMになるように、設定されている。
電流ＩOがＩO＜ＩMのときは、トランジスタＱ３はオフ
になっており、２次巻線Ｌ２からの出力電流は、全てダ
イオードＤ１を介して蓄電池Ｂに流入するようになって
いる。なお、上記充電電流の上限値ＩMは、交流電源が
ＡＣ１００Ｖのときは、ＩO＜ＩM、ＡＣ２２０Ｖのとき
は、ＩO≧ＩMになるように、設定されている。
【００１８】次に、この電源回路の動作について説明す
る。まず、接続される交流電源の電圧が例えばＡＣ１０
０Ｖの場合について説明する。
る。まず、接続される交流電源の電圧が例えばＡＣ１０
０Ｖの場合について説明する。
【００１９】この交流電源からの交流入力が整流部１で
整流され、この直流電源により起動抵抗Ｒ１を通してト
ランジスタＱ１にベース電流ＩBが供給される。このベ
ース電流ＩBによりトランジスタＱ１はオンし始め、コ
レクタ電流ＩCが流れる。このコレクタ電流ＩCにより１
次巻線Ｌ１の両端に電圧が発生する。この発生電圧によ
りベース巻線Ｌ３に電圧が誘起され、この誘起電圧でコ
ンデンサＣ１の両端電圧が持ち上げられ、トランジスタ
Ｑ１にさらにベース電流ＩBが供給される。この正帰還
によりトランジスタＱ１は急激にオンする。
整流され、この直流電源により起動抵抗Ｒ１を通してト
ランジスタＱ１にベース電流ＩBが供給される。このベ
ース電流ＩBによりトランジスタＱ１はオンし始め、コ
レクタ電流ＩCが流れる。このコレクタ電流ＩCにより１
次巻線Ｌ１の両端に電圧が発生する。この発生電圧によ
りベース巻線Ｌ３に電圧が誘起され、この誘起電圧でコ
ンデンサＣ１の両端電圧が持ち上げられ、トランジスタ
Ｑ１にさらにベース電流ＩBが供給される。この正帰還
によりトランジスタＱ１は急激にオンする。
【００２０】トランジスタＱ１のコレクタ電流ＩCは、 ＩC＝（Ｖ1／Ｌ1）ｔon …（２） で表わされる。但し、Ｖ1：１次巻線Ｌ１の両端電圧、
Ｌ1：１次巻線Ｌ１のインダクタンス、ｔon：トランジ
スタＱ１のオン時間である。
Ｌ1：１次巻線Ｌ１のインダクタンス、ｔon：トランジ
スタＱ１のオン時間である。
【００２１】このコレクタ電流ＩCによりエミッタ抵抗
Ｒ２に発生する電圧Ｖ2は、 Ｖ2＝ＩC×Ｒ2 …（３） となる。但し、Ｒ2：エミッタ抵抗Ｒ２の抵抗値であ
る。
Ｒ２に発生する電圧Ｖ2は、 Ｖ2＝ＩC×Ｒ2 …（３） となる。但し、Ｒ2：エミッタ抵抗Ｒ２の抵抗値であ
る。
【００２２】コレクタ電流ＩCが増加し、この電圧Ｖ
2が、Ｖ2＝ＶBE2（但し、ＶBE2：トランジスタＱ２のベ
ース−エミッタ間電圧）になると、トランジスタＱ２が
オンし、トランジスタＱ１に供給されていたベース電流
ＩBをアースラインに流すため、図２（ａ）に示すよう
に、トランジスタＱ１は急激にオフになる。そして、１
次巻線Ｌ１の励磁エネルギーが２次巻線Ｌ２に誘起さ
れ、この誘起電圧がダイオードＤ１で整流されて、蓄電
池Ｂに充電電流が供給される。
2が、Ｖ2＝ＶBE2（但し、ＶBE2：トランジスタＱ２のベ
ース−エミッタ間電圧）になると、トランジスタＱ２が
オンし、トランジスタＱ１に供給されていたベース電流
ＩBをアースラインに流すため、図２（ａ）に示すよう
に、トランジスタＱ１は急激にオフになる。そして、１
次巻線Ｌ１の励磁エネルギーが２次巻線Ｌ２に誘起さ
れ、この誘起電圧がダイオードＤ１で整流されて、蓄電
池Ｂに充電電流が供給される。
【００２３】このように、トランジスタＱ２は、コレク
タ電流ＩCのピーク値ＩCPを一定に保持し、２次巻線Ｌ
２の出力を一定レベルにするものである。オフになった
トランジスタＱ１は、再度上述と同様にしてオンし、以
下これが繰り返されて、図２（ｃ）に示すように、蓄電
池Ｂに所定レベルの充電電流ＩOが供給される。このと
き、トランジスタＱ３はオフしているため、２次巻線Ｌ
２からの出力電流は、全てダイオードＤ１側に流れ、蓄
電池Ｂに充電電流として供給される。
タ電流ＩCのピーク値ＩCPを一定に保持し、２次巻線Ｌ
２の出力を一定レベルにするものである。オフになった
トランジスタＱ１は、再度上述と同様にしてオンし、以
下これが繰り返されて、図２（ｃ）に示すように、蓄電
池Ｂに所定レベルの充電電流ＩOが供給される。このと
き、トランジスタＱ３はオフしているため、２次巻線Ｌ
２からの出力電流は、全てダイオードＤ１側に流れ、蓄
電池Ｂに充電電流として供給される。
【００２４】次に、接続される交流電源の電圧がＡＣ１
００Ｖより大きい場合、例えばＡＣ２２０Ｖの場合につ
いて説明する。
００Ｖより大きい場合、例えばＡＣ２２０Ｖの場合につ
いて説明する。
【００２５】この場合、コレクタ電流ＩCのピーク値Ｉ
CPは、トランジスタＱ２の動作によって決まるので変化
しないが、（２）式において電圧Ｖ1の値が大きくなる
ためトランジスタＱ１のオン時間ｔonが短縮される。一
方、トランジスタＱ１のオフ時間ｔoffは変化しないの
で、その分、発振周波数ｆ＝１／（ｔoff＋ｔon）が上
昇し、２次巻線Ｌ２の出力は、ＡＣ１００Ｖのときに比
べると増大することとなる。従って、蓄電池Ｂへの充電
電流が増大すると、トランジスタＱ３がオンし、２次巻
線Ｌ２からの出力電流の一部が抵抗Ｒ３に分流されるの
で、蓄電池Ｂに供給される充電電流は、上記ＩMを越え
ることがない。
CPは、トランジスタＱ２の動作によって決まるので変化
しないが、（２）式において電圧Ｖ1の値が大きくなる
ためトランジスタＱ１のオン時間ｔonが短縮される。一
方、トランジスタＱ１のオフ時間ｔoffは変化しないの
で、その分、発振周波数ｆ＝１／（ｔoff＋ｔon）が上
昇し、２次巻線Ｌ２の出力は、ＡＣ１００Ｖのときに比
べると増大することとなる。従って、蓄電池Ｂへの充電
電流が増大すると、トランジスタＱ３がオンし、２次巻
線Ｌ２からの出力電流の一部が抵抗Ｒ３に分流されるの
で、蓄電池Ｂに供給される充電電流は、上記ＩMを越え
ることがない。
【００２６】なお、交流入力電圧の上昇による出力の増
加分をそのまま抵抗等で消費させると、発熱が大きくな
り回路の小型化が困難になる。しかしながら、トランジ
スタＱ３のオン時は抵抗Ｒ３が蓄電池Ｂに並列に接続さ
れるので、２次巻線Ｌ２の負荷インピーダンスが低下
し、２次巻線Ｌ２の両端電圧が低下する。
加分をそのまま抵抗等で消費させると、発熱が大きくな
り回路の小型化が困難になる。しかしながら、トランジ
スタＱ３のオン時は抵抗Ｒ３が蓄電池Ｂに並列に接続さ
れるので、２次巻線Ｌ２の負荷インピーダンスが低下
し、２次巻線Ｌ２の両端電圧が低下する。
【００２７】このとき、２次巻線Ｌ２の出力電流Ｉ
2は、 Ｉ2＝ＩOP−（ＶL2／Ｌ2）ｔoff で表わされる。但し、ＶL2：２次巻線Ｌ２の両端電圧、
Ｌ2：２次巻線Ｌ２のインダクタンス、ｔoff：トランジ
スタＱ１のオフ時間である。
2は、 Ｉ2＝ＩOP−（ＶL2／Ｌ2）ｔoff で表わされる。但し、ＶL2：２次巻線Ｌ２の両端電圧、
Ｌ2：２次巻線Ｌ２のインダクタンス、ｔoff：トランジ
スタＱ１のオフ時間である。
【００２８】抵抗Ｒ３の並列接続により電圧ＶL2が低下
し、時間ｔoffは抵抗Ｒ３が無い場合に比べて長くな
る。従って、トランジスタＱ１のオフ時間ｔoffが長く
なるので、トランジスタＱ１の発振周波数ｆ＝１／（ｔ
off＋ｔon）が低下する。この結果、２次巻線Ｌ２から
の出力電流が低減される。また、これにより抵抗Ｒ３に
流れる電流も低下するので、発熱も大きくならない。
し、時間ｔoffは抵抗Ｒ３が無い場合に比べて長くな
る。従って、トランジスタＱ１のオフ時間ｔoffが長く
なるので、トランジスタＱ１の発振周波数ｆ＝１／（ｔ
off＋ｔon）が低下する。この結果、２次巻線Ｌ２から
の出力電流が低減される。また、これにより抵抗Ｒ３に
流れる電流も低下するので、発熱も大きくならない。
【００２９】このように、接続される交流電源の電圧が
上昇しても、その分蓄電池Ｂに供給される充電電流が低
減されるので、蓄電池Ｂが過充電されることはなくな
る。
上昇しても、その分蓄電池Ｂに供給される充電電流が低
減されるので、蓄電池Ｂが過充電されることはなくな
る。
【００３０】次に、本発明に係る自動電圧切換式電源回
路の第２実施例について図３に基づき説明する。なお、
第１実施例と同一機能を有するものは、同一符号を付し
ている。この電源回路は、出力検出部３がツェナーダイ
オードＤ３等で構成され、出力端子間に所定レベルの電
圧を出力するものである。
路の第２実施例について図３に基づき説明する。なお、
第１実施例と同一機能を有するものは、同一符号を付し
ている。この電源回路は、出力検出部３がツェナーダイ
オードＤ３等で構成され、出力端子間に所定レベルの電
圧を出力するものである。
【００３１】ツェナーダイオードＤ３は、カソードが出
力端子の正極側に、アノードが電流制限用の抵抗Ｒ５を
介してトランジスタＱ３のベースに接続されている。な
お、ダイオードＤ２はダイオードＤ１で代用してもよ
い。トランジスタＱ３は、出力電圧を調整するもので、
コレクタが抵抗Ｒ３を介してダイオードＤ２のカソード
に、エミッタが出力端子の負極側に接続されている。負
荷Ｌは、例えばモータ等の負荷である。
力端子の正極側に、アノードが電流制限用の抵抗Ｒ５を
介してトランジスタＱ３のベースに接続されている。な
お、ダイオードＤ２はダイオードＤ１で代用してもよ
い。トランジスタＱ３は、出力電圧を調整するもので、
コレクタが抵抗Ｒ３を介してダイオードＤ２のカソード
に、エミッタが出力端子の負極側に接続されている。負
荷Ｌは、例えばモータ等の負荷である。
【００３２】次に、この電源回路の動作について説明す
る。交流入力がＡＣ１００Ｖのときは、第１実施例と同
様の動作で、出力端子間に所定レベルの電圧が出力さ
れ、接続される負荷Ｌに印加される。
る。交流入力がＡＣ１００Ｖのときは、第１実施例と同
様の動作で、出力端子間に所定レベルの電圧が出力さ
れ、接続される負荷Ｌに印加される。
【００３３】一方、交流入力がＡＣ２２０Ｖのときは、
出力電圧ＶOが、 ＶO≧ＶZ＋ＶBE3 …（４） になる。但し、ＶZ：ツェナーダイオードＤ３のツェナ
ー電圧、ＶBE3：トランジスタＱ３のベース−エミッタ
間電圧である。
出力電圧ＶOが、 ＶO≧ＶZ＋ＶBE3 …（４） になる。但し、ＶZ：ツェナーダイオードＤ３のツェナ
ー電圧、ＶBE3：トランジスタＱ３のベース−エミッタ
間電圧である。
【００３４】このとき、ツェナーダイオードＤ３が導通
してトランジスタＱ３がオンすることにより、２次巻線
Ｌ２の出力電流の一部、すなわち増大分がダイオードＤ
２を介して抵抗Ｒ３に流れる。この抵抗Ｒ３の並列接続
により、第１実施例の場合と同様に、上記電圧ＶL2が低
下し、この電源回路の出力端子から出力される電圧が所
定レベルになされている。
してトランジスタＱ３がオンすることにより、２次巻線
Ｌ２の出力電流の一部、すなわち増大分がダイオードＤ
２を介して抵抗Ｒ３に流れる。この抵抗Ｒ３の並列接続
により、第１実施例の場合と同様に、上記電圧ＶL2が低
下し、この電源回路の出力端子から出力される電圧が所
定レベルになされている。
【００３５】次に、本発明に係る自動電圧切換式電源回
路の第３実施例について図４，図５に基づき説明する。
なお、第１実施例と同一機能を有するものは、同一符号
を付している。
路の第３実施例について図４，図５に基づき説明する。
なお、第１実施例と同一機能を有するものは、同一符号
を付している。
【００３６】この電源回路は、トランスＴに４次巻線Ｌ
４を有し、出力検出部３は第１実施例と同一構成で、出
力端子に接続される蓄電池Ｂに所定レベルの充電電流を
供給するものである。
４を有し、出力検出部３は第１実施例と同一構成で、出
力端子に接続される蓄電池Ｂに所定レベルの充電電流を
供給するものである。
【００３７】４次巻線Ｌ４は、１次巻線Ｌ１に対してト
ランスＴの２次側に、トランジスタＱ１がオンしている
ときに電圧が発生するように、すなわち１次巻線Ｌ１と
同位相で出力が取り出せるように巻回されている。
ランスＴの２次側に、トランジスタＱ１がオンしている
ときに電圧が発生するように、すなわち１次巻線Ｌ１と
同位相で出力が取り出せるように巻回されている。
【００３８】ダイオードＤ２は、アノードが４次巻線Ｌ
４に、カソードが抵抗Ｒ３を介してトランジスタＱ３の
コレクタに接続され、４次巻線Ｌ４に誘起される出力が
１次巻線Ｌ１と同位相となる向きのときのみ、流入する
ようになっている。トランジスタＱ３は、蓄電池Ｂに供
給される充電電流を調整するもので、ベースが蓄電池Ｂ
の負極側の端子に、エミッタがトランスＴの２次側のア
ースラインに接続されている。
４に、カソードが抵抗Ｒ３を介してトランジスタＱ３の
コレクタに接続され、４次巻線Ｌ４に誘起される出力が
１次巻線Ｌ１と同位相となる向きのときのみ、流入する
ようになっている。トランジスタＱ３は、蓄電池Ｂに供
給される充電電流を調整するもので、ベースが蓄電池Ｂ
の負極側の端子に、エミッタがトランスＴの２次側のア
ースラインに接続されている。
【００３９】ここで、抵抗Ｒ４の抵抗値Ｒ4を第１実施
例と同様に（１）式のように設定しておく。
例と同様に（１）式のように設定しておく。
【００４０】次に、この電源回路の動作について説明す
ると、接続される交流電源がＡＣ１００Ｖのときは、ト
ランジスタＱ３がオフになっているので、４次巻線Ｌ４
の両端は開放状態となり、第１実施例の場合と同様の動
作になる。
ると、接続される交流電源がＡＣ１００Ｖのときは、ト
ランジスタＱ３がオフになっているので、４次巻線Ｌ４
の両端は開放状態となり、第１実施例の場合と同様の動
作になる。
【００４１】一方、接続される交流電源が、例えばＡＣ
２２０Ｖのときは、２次巻線Ｌ２の出力が増大し、蓄電
池Ｂに供給される充電電流ＩOがＩO≧ＩMになると、ト
ランジスタＱ３がオンし、抵抗Ｒ３がダイオードＤ２を
介して４次巻線Ｌ４に接続される。
２２０Ｖのときは、２次巻線Ｌ２の出力が増大し、蓄電
池Ｂに供給される充電電流ＩOがＩO≧ＩMになると、ト
ランジスタＱ３がオンし、抵抗Ｒ３がダイオードＤ２を
介して４次巻線Ｌ４に接続される。
【００４２】４次巻線Ｌ４の両端に発生する電圧Ｖ
4は、 Ｖ4＝（ｎ4／ｎ1）Ｖ1 になる。但し、ｎ4：４次巻線Ｌ４の巻数、ｎ1：１次巻
線Ｌ１の巻数、Ｖ1：１次巻線Ｌ１の両端電圧である。
4は、 Ｖ4＝（ｎ4／ｎ1）Ｖ1 になる。但し、ｎ4：４次巻線Ｌ４の巻数、ｎ1：１次巻
線Ｌ１の巻数、Ｖ1：１次巻線Ｌ１の両端電圧である。
【００４３】また、抵抗Ｒ３に流れる電流Ｉ3は、 Ｉ3＝（Ｖ4−ＶfD2）／Ｒ3 になる。但し、ＶfD2：ダイオードＤ２の順方向電圧で
ある。
ある。
【００４４】この電流Ｉ3により、トランジスタＱ１に
は、 ＩQ1＝（ｎ4／ｎ1）Ｉ3 の電流が流れる。
は、 ＩQ1＝（ｎ4／ｎ1）Ｉ3 の電流が流れる。
【００４５】従って、トランジスタＱ３がオンし、かつ
トランジスタＱ１がオンしたときにトランジスタＱ１に
流れるコレクタ電流ＩCは、上記（２）式とＩQ1の合成
になり、 ＩC＝（Ｖ1／Ｌ1）ｔon＋（ｎ4／ｎ1）Ｉ3 で表わされる。このコレクタ電流ＩCの電流波形を図５
に示す。
トランジスタＱ１がオンしたときにトランジスタＱ１に
流れるコレクタ電流ＩCは、上記（２）式とＩQ1の合成
になり、 ＩC＝（Ｖ1／Ｌ1）ｔon＋（ｎ4／ｎ1）Ｉ3 で表わされる。このコレクタ電流ＩCの電流波形を図５
に示す。
【００４６】コレクタ電流ＩCのピーク値ＩCPは、第１
実施例の場合と同様にエミッタ抵抗Ｒ２及びトランジス
タＱ２により一定に制限されるので、トランジスタＱ３
がオンすると、トランジスタＱ１のオン時間ｔonが多少
短縮されるが、一方、（ｎ4/n1）Ｉ3分だけ（Ｖ1／
Ｌ1）ｔonが小さくなり、この（ｎ4／ｎ1）Ｉ3分だけ１
次巻線Ｌ１に蓄積されるエネルギーは減少する。
実施例の場合と同様にエミッタ抵抗Ｒ２及びトランジス
タＱ２により一定に制限されるので、トランジスタＱ３
がオンすると、トランジスタＱ１のオン時間ｔonが多少
短縮されるが、一方、（ｎ4/n1）Ｉ3分だけ（Ｖ1／
Ｌ1）ｔonが小さくなり、この（ｎ4／ｎ1）Ｉ3分だけ１
次巻線Ｌ１に蓄積されるエネルギーは減少する。
【００４７】すなわち、（Ｖ1／Ｌ1）ｔonで励磁される
エネルギーが低下することにより、２次巻線Ｌ２への出
力は、全体として低下するので、蓄電池Ｂへの充電電流
が一定レベルに保持される。
エネルギーが低下することにより、２次巻線Ｌ２への出
力は、全体として低下するので、蓄電池Ｂへの充電電流
が一定レベルに保持される。
【００４８】次に、本発明に係る自動電圧切換式電源回
路の第４実施例について図６に基づき説明する。なお、
第１実施例と同一機能を有するものは、同一符号を付し
ている。
路の第４実施例について図６に基づき説明する。なお、
第１実施例と同一機能を有するものは、同一符号を付し
ている。
【００４９】この電源回路は、電源部２が第３実施例
と、出力検出部３が第２実施例と同一構成で、出力端子
間に所定レベルの電圧を出力するものである。
と、出力検出部３が第２実施例と同一構成で、出力端子
間に所定レベルの電圧を出力するものである。
【００５０】この電源回路の動作を説明すると、交流入
力がＡＣ２２０Ｖのときは、第２実施例と同様に、その
出力電圧ＶOが上記（４）式に示すようになり、トラン
ジスタＱ３がオンになる。そして、第３実施例と同様に
４次巻線Ｌ４の作用により、出力電圧が所定レベル以下
に保持されるようになっている。
力がＡＣ２２０Ｖのときは、第２実施例と同様に、その
出力電圧ＶOが上記（４）式に示すようになり、トラン
ジスタＱ３がオンになる。そして、第３実施例と同様に
４次巻線Ｌ４の作用により、出力電圧が所定レベル以下
に保持されるようになっている。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、リンギ
ングチョークコンバータ方式の電源回路において、２次
巻線の両端に接続された、整流素子、抵抗負荷及びスイ
ッチ手段からなる直列回路と、負荷への出力レベルを検
出するレベル検出手段とを備えた構成で、あるいは、ま
た、本発明は、リンギングチョークコンバータ方式の電
源回路において、１次巻線に対して巻回された４次巻線
と、この４次巻線の両端に接続された、１次巻線と同位
相となる向きにのみ流す整流素子とスイッチ手段からな
る直列回路と、上記負荷への出力レベルを検出するレベ
ル検出手段とを備えた構成で、検出された上記出力レベ
ルが所定レベル以上になると、上記スイッチ手段をオン
させるようにしたので、機能を有する電源回路であっ
て、小型で低価格、かつ低損失の自動電圧切換式電源回
路を実現することができる。
ングチョークコンバータ方式の電源回路において、２次
巻線の両端に接続された、整流素子、抵抗負荷及びスイ
ッチ手段からなる直列回路と、負荷への出力レベルを検
出するレベル検出手段とを備えた構成で、あるいは、ま
た、本発明は、リンギングチョークコンバータ方式の電
源回路において、１次巻線に対して巻回された４次巻線
と、この４次巻線の両端に接続された、１次巻線と同位
相となる向きにのみ流す整流素子とスイッチ手段からな
る直列回路と、上記負荷への出力レベルを検出するレベ
ル検出手段とを備えた構成で、検出された上記出力レベ
ルが所定レベル以上になると、上記スイッチ手段をオン
させるようにしたので、機能を有する電源回路であっ
て、小型で低価格、かつ低損失の自動電圧切換式電源回
路を実現することができる。
【図１】本発明に係る自動電圧切換式電源回路の第１実
施例を示す回路図である。
施例を示す回路図である。
【図２】第１実施例の回路における各部の波形図で、
（ａ）はトランジスタＱ１のコレクタ電流ＩCの電流波
形、（ｂ）はトランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間
電圧Ｖceの電圧波形、（ｃ）は蓄電池Ｂに供給される充
電電流ＩOの電流波形である。
（ａ）はトランジスタＱ１のコレクタ電流ＩCの電流波
形、（ｂ）はトランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間
電圧Ｖceの電圧波形、（ｃ）は蓄電池Ｂに供給される充
電電流ＩOの電流波形である。
【図３】本発明に係る自動電圧切換式電源回路の第２実
施例を示す回路図である。
施例を示す回路図である。
【図４】本発明に係る自動電圧切換式電源回路の第３実
施例を示す回路図である。
施例を示す回路図である。
【図５】第３実施例の回路におけるトランジスタＱ１の
コレクタ電流ＩCの電流波形図である。
コレクタ電流ＩCの電流波形図である。
【図６】本発明に係る自動電圧切換式電源回路の第４実
施例を示す回路図である。
施例を示す回路図である。
１ 整流部 ２ 電源部 ３ 出力検出部 Ｂ 蓄電池 Ｃ１ コンデンサ Ｄ１，Ｄ２ ダイオード Ｄ３ ツェナーダイオード Ｌ１ １次巻線 Ｌ２ ２次巻線 Ｌ３ ベース巻線 Ｌ４ ４次巻線 Ｑ１〜Ｑ３ トランジスタ Ｒ１ 起動抵抗 Ｒ２ エミッタ抵抗 Ｒ３，Ｒ４ 抵抗 Ｔ トランス
Claims (2)
- 【請求項１】 交流入力を整流して得られる直流電源の
両端間にトランスの１次巻線とスイッチング素子との直
列回路を接続するとともに、上記スイッチング素子の制
御端子に帰還用の３次巻線を接続して発振を行わせるこ
とにより、上記スイッチング素子をオン、オフさせ、こ
のオン、オフにより上記トランスの２次巻線に誘起され
る出力を整流して負荷に供給するようにしたリンギング
チョークコンバータ方式の電源回路において、上記２次
巻線の両端に接続された、整流素子、抵抗負荷及びスイ
ッチ手段からなる直列回路と、上記負荷への出力のレベ
ルを検出するレベル検出手段とを備え、検出された上記
出力レベルが所定レベル以上になると、上記スイッチ手
段をオンさせるようになされていることを特徴とする自
動電圧切換式電源回路。 - 【請求項２】 交流入力を整流して得られる直流電源の
両端間にトランスの１次巻線とスイッチング素子との直
列回路を接続するとともに、上記スイッチング素子の制
御端子に帰還用の３次巻線を接続して発振を行わせるこ
とにより上記スイッチング素子をオンさせ、上記スイッ
チング素子に流れる電流が予め設定されたレベルに達す
ると上記スイッチング素子をオフさせ、このオン、オフ
により上記トランスの２次巻線に誘起される出力を整流
して負荷に供給するようにしたリンギングチョークコン
バータ方式の電源回路において、上記１次巻線に磁気結
合された４次巻線と、この４次巻線の両端に接続され
た、上記１次巻線と同位相となる向きにのみ電流を流す
整流素子とスイッチ手段とからなる直列回路と、上記負
荷への出力のレベルを検出するレベル検出手段とを備
え、検出された上記出力レベルが所定レベル以上になる
と、上記スイッチ手段をオンさせるようになされている
ことを特徴とする自動電圧切換式電源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06851093A JP3267730B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 自動電圧切換式電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06851093A JP3267730B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 自動電圧切換式電源回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06284595A true JPH06284595A (ja) | 1994-10-07 |
| JP3267730B2 JP3267730B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=13375788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06851093A Expired - Fee Related JP3267730B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 自動電圧切換式電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3267730B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100355942B1 (ko) * | 1999-11-25 | 2002-10-12 | 파츠닉(주) | 휴대용 단말기의 배터리에 전원을 공급하는 전원공급장치 |
| KR100389627B1 (ko) * | 2000-12-29 | 2003-06-27 | 삼성전기주식회사 | 전원공급장치 |
| WO2008023679A1 (en) * | 2006-08-25 | 2008-02-28 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Power supply circuit and power supply system |
| CN104410139A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-03-11 | 江苏理工学院 | 电瓶车电瓶充满自动断电电路及自动断电装置 |
-
1993
- 1993-03-26 JP JP06851093A patent/JP3267730B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100355942B1 (ko) * | 1999-11-25 | 2002-10-12 | 파츠닉(주) | 휴대용 단말기의 배터리에 전원을 공급하는 전원공급장치 |
| KR100389627B1 (ko) * | 2000-12-29 | 2003-06-27 | 삼성전기주식회사 | 전원공급장치 |
| WO2008023679A1 (en) * | 2006-08-25 | 2008-02-28 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Power supply circuit and power supply system |
| JP2008054435A (ja) * | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 電源回路及び電源システム |
| US8031490B2 (en) | 2006-08-25 | 2011-10-04 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Power supply circuit and power supply system |
| CN104410139A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-03-11 | 江苏理工学院 | 电瓶车电瓶充满自动断电电路及自动断电装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3267730B2 (ja) | 2002-03-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |