JPH08322255A - 電源回路 - Google Patents
電源回路Info
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- JPH08322255A JPH08322255A JP12283495A JP12283495A JPH08322255A JP H08322255 A JPH08322255 A JP H08322255A JP 12283495 A JP12283495 A JP 12283495A JP 12283495 A JP12283495 A JP 12283495A JP H08322255 A JPH08322255 A JP H08322255A
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- power factor
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Abstract
(57)【要約】
【構成】電源回路において、交流電源Ｅi が全波整流さ
れて得られる脈流の力率を改善して直流として出力する
力率改善回路１では、コントローラIC1 によるトランジ
スタＱ1 のオン／オフ制御で力率が改善される。力率改
善後の直流は直流／直流変換回路２で所望の電位の直流
に変換される。ここで、力率改善回路１の出力電圧Ｖ
PFC が過電圧になると、ツェナダイオードＤZ が導通
し、コントローラIC1 のオン／オフ端子に信号が与えら
れる。これに応答して、コントローラIC1 ではトランジ
スタＱ1 の制御が強制的に停止させられる。その結果、
力率が改善されていない直流が力率改善回路の出力とな
る。その結果、上記出力電圧Ｖ PFC は低下する。 【効果】力率改善回路の出力電圧が過電圧になった場合
でも、速やかに安全な電圧まで低下させることができ
る。そのため、部品の破損等を防止できる。
れて得られる脈流の力率を改善して直流として出力する
力率改善回路１では、コントローラIC1 によるトランジ
スタＱ1 のオン／オフ制御で力率が改善される。力率改
善後の直流は直流／直流変換回路２で所望の電位の直流
に変換される。ここで、力率改善回路１の出力電圧Ｖ
PFC が過電圧になると、ツェナダイオードＤZ が導通
し、コントローラIC1 のオン／オフ端子に信号が与えら
れる。これに応答して、コントローラIC1 ではトランジ
スタＱ1 の制御が強制的に停止させられる。その結果、
力率が改善されていない直流が力率改善回路の出力とな
る。その結果、上記出力電圧Ｖ PFC は低下する。 【効果】力率改善回路の出力電圧が過電圧になった場合
でも、速やかに安全な電圧まで低下させることができ
る。そのため、部品の破損等を防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、複写機，プリンタ，
ファクシミリ装置等の電気機器の電源基板に搭載可能な
電源回路に関する。
ファクシミリ装置等の電気機器の電源基板に搭載可能な
電源回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、他の電気機器への電磁的影響を防
止するため、高調波成分の発生を規制する動きが活発化
している。これに伴い、各種電気機器に用いられる電源
回路には、入力電流の実効値の低減等を実現するため、
直流／直流変換回路（パルス幅制御回路）の前段に力率
改善回路（アクティブフィルタ）が介装されるようにな
ってきている。
止するため、高調波成分の発生を規制する動きが活発化
している。これに伴い、各種電気機器に用いられる電源
回路には、入力電流の実効値の低減等を実現するため、
直流／直流変換回路（パルス幅制御回路）の前段に力率
改善回路（アクティブフィルタ）が介装されるようにな
ってきている。
【０００３】図３は、力率改善回路を含む電源回路の回
路例である。たとえば100(V)の商用交流電源である交流
電源Ｅi は、ブリッジダイオードを含むブリッジ整流回
路ＢＤで全波整流されて脈流に変換される。当該脈流
は、力率改善回路１００に与えられる。力率改善回路１
００は、チョークコイルＬ、パワーＭＯＳＦＥＴ等で構
成されたスイッチングトランジスタＱ1 、ダイオードＤ
1 、平滑コンデンサＣ1 、および、チョークコイルＬの
出力電圧（力率改善回路１００の出力電圧に対応）を検
出抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 で分圧した電圧が一定になるように、
スイッチングトランジスタＱ1 を制御するための力率改
善用コントローラＩＣ1 が備えられている。
路例である。たとえば100(V)の商用交流電源である交流
電源Ｅi は、ブリッジダイオードを含むブリッジ整流回
路ＢＤで全波整流されて脈流に変換される。当該脈流
は、力率改善回路１００に与えられる。力率改善回路１
００は、チョークコイルＬ、パワーＭＯＳＦＥＴ等で構
成されたスイッチングトランジスタＱ1 、ダイオードＤ
1 、平滑コンデンサＣ1 、および、チョークコイルＬの
出力電圧（力率改善回路１００の出力電圧に対応）を検
出抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 で分圧した電圧が一定になるように、
スイッチングトランジスタＱ1 を制御するための力率改
善用コントローラＩＣ1 が備えられている。
【０００４】スイッチングトランジスタＱ1 のオン期間
では、入力電流はチョークコイルＬを介してスイッチン
グトランジスタＱ1 に与えられるとともに、チョークコ
イルＬには入力電流によって励磁エネルギーが蓄積され
る。このとき、力率改善回路１００の出力には、従前の
スイッチングトランジスタＱ1 のオフ期間に蓄積された
平滑コンデンサＣ1 の放電電力が放出される。一方、ス
イッチングトランジスタＱ1 のオフ期間では、力率改善
回路１００の出力には、チョークコイルＬに蓄積されて
いた励磁エネルギーがダイオードＤ1 を介して放出され
る。このとき、高調波成分は平滑コンデンサＣ1 によっ
てバイパスされ、当該平滑コンデンサＣ 1 に電力として
蓄積される。
では、入力電流はチョークコイルＬを介してスイッチン
グトランジスタＱ1 に与えられるとともに、チョークコ
イルＬには入力電流によって励磁エネルギーが蓄積され
る。このとき、力率改善回路１００の出力には、従前の
スイッチングトランジスタＱ1 のオフ期間に蓄積された
平滑コンデンサＣ1 の放電電力が放出される。一方、ス
イッチングトランジスタＱ1 のオフ期間では、力率改善
回路１００の出力には、チョークコイルＬに蓄積されて
いた励磁エネルギーがダイオードＤ1 を介して放出され
る。このとき、高調波成分は平滑コンデンサＣ1 によっ
てバイパスされ、当該平滑コンデンサＣ 1 に電力として
蓄積される。
【０００５】以上の動作を繰り返すことによって、全波
整流された交流電源Ｅi は平均化される。その結果、力
率改善回路１００の出力には、交流電源Ｅi の√２倍以
上に昇圧された直流出力電圧ＶPFC が現れる。一方、パ
ルス状の入力電流波は、上記スイッチングトランジスタ
Ｑ1 のオン／オフ制御によって交流電源Ｅi に相似の正
弦波に変換される。これにより、力率が改善される。
整流された交流電源Ｅi は平均化される。その結果、力
率改善回路１００の出力には、交流電源Ｅi の√２倍以
上に昇圧された直流出力電圧ＶPFC が現れる。一方、パ
ルス状の入力電流波は、上記スイッチングトランジスタ
Ｑ1 のオン／オフ制御によって交流電源Ｅi に相似の正
弦波に変換される。これにより、力率が改善される。
【０００６】力率改善回路１００の力率改善後の直流出
力電圧ＶPFC は、直流／直流変換回路（パルス幅制御回
路）１０１に与えられる。直流／直流変換回路１０１
は、直流出力電圧ＶPFC を所望の直流出力電圧ＶOUT に
変換するための回路で、電圧変換用のトランスＴと、当
該トランスＴの１次巻線ＮＰ1 に接続されたスイッチン
グトランジスタＱ2 と、平滑用のダイオードＤ2 ，平滑
コンデンサＣ2 と、トランスＴの２次巻線ＮＰ2 に誘導
される電流に比例した光によってオン／オフするフォト
カプラＰＣのオン／オフに基づいて、直流出力電圧Ｖ
OUT が一定になるように、スイッチングトランジスタＱ
2 を制御する直流／直流変換用（パルス幅制御用）コン
トローラＩＣ2 とを含んでいる。
力電圧ＶPFC は、直流／直流変換回路（パルス幅制御回
路）１０１に与えられる。直流／直流変換回路１０１
は、直流出力電圧ＶPFC を所望の直流出力電圧ＶOUT に
変換するための回路で、電圧変換用のトランスＴと、当
該トランスＴの１次巻線ＮＰ1 に接続されたスイッチン
グトランジスタＱ2 と、平滑用のダイオードＤ2 ，平滑
コンデンサＣ2 と、トランスＴの２次巻線ＮＰ2 に誘導
される電流に比例した光によってオン／オフするフォト
カプラＰＣのオン／オフに基づいて、直流出力電圧Ｖ
OUT が一定になるように、スイッチングトランジスタＱ
2 を制御する直流／直流変換用（パルス幅制御用）コン
トローラＩＣ2 とを含んでいる。
【０００７】トランスＴの１次巻線ＮＰ1 を流れる直流
電流は、スイッチングトランジスタＱ1 のオン／オフに
よって断続される。その結果、トランスＴの２次巻線Ｎ
Ｐ2に電流が誘導される。当該誘導電流は、平滑用のダ
イオードＤ2 ，平滑コンデンサＣ2 によって平滑過され
る。その結果、所望の直流出力電圧ＶOUT を得ることが
できる。直流出力電圧ＶOUT は、この電源回路がたとえ
ば複写機に適用されるのであれば、5(V)や24(V) になる
ように設定されている。
電流は、スイッチングトランジスタＱ1 のオン／オフに
よって断続される。その結果、トランスＴの２次巻線Ｎ
Ｐ2に電流が誘導される。当該誘導電流は、平滑用のダ
イオードＤ2 ，平滑コンデンサＣ2 によって平滑過され
る。その結果、所望の直流出力電圧ＶOUT を得ることが
できる。直流出力電圧ＶOUT は、この電源回路がたとえ
ば複写機に適用されるのであれば、5(V)や24(V) になる
ように設定されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、力率改善回
路１００の直流出力電圧ＶPFC は、たとえば短絡等の回
路故障によって過剰に上昇することがある。このような
場合において、力率改善用コントローラＩＣ1 に過電圧
保護機能が付加されていないとき、上記直流出力電圧Ｖ
PFC は、スイッチングトランジスタＱ1 ，ダイオードＤ
1 ，平滑コンデンサＣ1 等の電子部品の耐圧をオーバー
するおそれがある。その結果、電子部品の破損等を招く
おそれがある。たとえば、平滑コンデンサＣ1 の耐圧を
オーバーすると、平滑コンデンサＣ1 から電解液が漏れ
る。
路１００の直流出力電圧ＶPFC は、たとえば短絡等の回
路故障によって過剰に上昇することがある。このような
場合において、力率改善用コントローラＩＣ1 に過電圧
保護機能が付加されていないとき、上記直流出力電圧Ｖ
PFC は、スイッチングトランジスタＱ1 ，ダイオードＤ
1 ，平滑コンデンサＣ1 等の電子部品の耐圧をオーバー
するおそれがある。その結果、電子部品の破損等を招く
おそれがある。たとえば、平滑コンデンサＣ1 の耐圧を
オーバーすると、平滑コンデンサＣ1 から電解液が漏れ
る。
【０００９】また、力率改善用コントローラＩＣ1 に過
電圧保護機能が付加されているときでも、当該過電圧保
護機能は、一般に、動的負荷による定常的な電圧上昇に
対処するためのものなので、故障のような回路異常には
対応することができない。その結果、上記直流出力電圧
ＶPFC は、電子部品の耐圧をオーバーするおそれがあ
る。
電圧保護機能が付加されているときでも、当該過電圧保
護機能は、一般に、動的負荷による定常的な電圧上昇に
対処するためのものなので、故障のような回路異常には
対応することができない。その結果、上記直流出力電圧
ＶPFC は、電子部品の耐圧をオーバーするおそれがあ
る。
【００１０】なお、力率改善用コントローラＩＣ1 に過
電圧保護機能が付加されている場合において、本出願人
が実験を行ったところ、力率改善回路１００の直流出力
電圧ＶPFC が所望の電圧の２倍以上となったことが確認
されている。そこで、この発明の目的は、上述の技術的
課題を解決し、力率改善回路の出力電圧が過剰に上昇し
た場合、当該過電圧に起因する破損等の不具合を回避で
きる電源回路を提供することである。
電圧保護機能が付加されている場合において、本出願人
が実験を行ったところ、力率改善回路１００の直流出力
電圧ＶPFC が所望の電圧の２倍以上となったことが確認
されている。そこで、この発明の目的は、上述の技術的
課題を解決し、力率改善回路の出力電圧が過剰に上昇し
た場合、当該過電圧に起因する破損等の不具合を回避で
きる電源回路を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するためのこの発明をある局面から見ると、交流電源
を全波整流によって脈流に変換する整流回路、第１のコ
ントローラを備え、上記整流回路から出力される脈流を
直流に変換するとともに、上記第１のコントローラの制
御により、上記整流回路から出力される脈流を連続的に
断続することによって当該脈流に対して力率改善を施す
力率改善回路、第２のコントローラとトランスを含む回
路とを備え、上記第２のコントローラの制御により、上
記力率改善回路から出力される直流を上記トランスを含
む回路に供給することによって所望の電位の直流に変換
する直流／直流変換回路、ならびに上記力率改善回路の
出力電圧を検出し、当該検出電圧が予め定める電圧以上
である場合、上記第１のコントローラにおける力率改善
動作を強制的に停止させる過電圧保護回路、を含むこと
を特徴とする電源回路である。
成するためのこの発明をある局面から見ると、交流電源
を全波整流によって脈流に変換する整流回路、第１のコ
ントローラを備え、上記整流回路から出力される脈流を
直流に変換するとともに、上記第１のコントローラの制
御により、上記整流回路から出力される脈流を連続的に
断続することによって当該脈流に対して力率改善を施す
力率改善回路、第２のコントローラとトランスを含む回
路とを備え、上記第２のコントローラの制御により、上
記力率改善回路から出力される直流を上記トランスを含
む回路に供給することによって所望の電位の直流に変換
する直流／直流変換回路、ならびに上記力率改善回路の
出力電圧を検出し、当該検出電圧が予め定める電圧以上
である場合、上記第１のコントローラにおける力率改善
動作を強制的に停止させる過電圧保護回路、を含むこと
を特徴とする電源回路である。
【００１２】この構成では、力率改善回路の出力電圧が
予め定める電圧以上になった場合には、第１のコントロ
ーラの力率改善動作が強制的に停止させられる。これに
より、整流回路から出力される脈流は、断続による力率
改善が施されずにそのまま直流に変換されて力率改善回
路から出力される。その結果、力率改善回路の出力電圧
は低下する。
予め定める電圧以上になった場合には、第１のコントロ
ーラの力率改善動作が強制的に停止させられる。これに
より、整流回路から出力される脈流は、断続による力率
改善が施されずにそのまま直流に変換されて力率改善回
路から出力される。その結果、力率改善回路の出力電圧
は低下する。
【００１３】また、この発明を他の局面から見ると、交
流電源を全波整流によって脈流に変換する整流回路、第
１のコントローラを備え、上記整流回路から出力される
脈流を直流に変換するとともに、上記第１のコントロー
ラの制御により、上記整流回路から出力される脈流を連
続的に断続することによって当該脈流に対して力率改善
を施す力率改善回路、第２のコントローラとトランスを
含む回路とを備え、上記第２のコントローラの制御によ
り、上記力率改善回路から出力される直流を上記トラン
スを含む回路に供給することによって主電源としての第
１の電位の直流に変換する直流／直流変換回路、上記直
流／直流変換回路に付加され、上記第２のコントローラ
におけるトランスを含む回路への直流の供給に基づいて
補助電源としての第２の電位の直流を発生し、当該直流
を第１のコントローラに供給する補助電源回路、ならび
に上記力率改善回路の出力電圧を検出し、当該検出電圧
が予め定める電圧以上になった場合、上記第２のコント
ローラにおけるトランスを含む回路への直流の供給を強
制的に停止させる過電圧保護回路、を含むことを特徴と
する電源回路である。
流電源を全波整流によって脈流に変換する整流回路、第
１のコントローラを備え、上記整流回路から出力される
脈流を直流に変換するとともに、上記第１のコントロー
ラの制御により、上記整流回路から出力される脈流を連
続的に断続することによって当該脈流に対して力率改善
を施す力率改善回路、第２のコントローラとトランスを
含む回路とを備え、上記第２のコントローラの制御によ
り、上記力率改善回路から出力される直流を上記トラン
スを含む回路に供給することによって主電源としての第
１の電位の直流に変換する直流／直流変換回路、上記直
流／直流変換回路に付加され、上記第２のコントローラ
におけるトランスを含む回路への直流の供給に基づいて
補助電源としての第２の電位の直流を発生し、当該直流
を第１のコントローラに供給する補助電源回路、ならび
に上記力率改善回路の出力電圧を検出し、当該検出電圧
が予め定める電圧以上になった場合、上記第２のコント
ローラにおけるトランスを含む回路への直流の供給を強
制的に停止させる過電圧保護回路、を含むことを特徴と
する電源回路である。
【００１４】この構成では、力率改善回路の出力電圧が
過電圧であるとき、これに応答して第２のコントローラ
におけるトランスを含む回路への直流の供給が強制的に
停止させられる。一方、第１のコントローラには直流が
トランスを含む回路に供給されることによって電力が供
給されるので、上記トランスを含む回路への直流の供給
停止によって第１のコントローラには電力が供給されな
くなる。したがって、第１のコントローラにおける力率
改善動作も停止する。これにより、整流回路から出力さ
れる脈流は、断続による力率改善が施されずにそのまま
直流に変換されて力率改善回路から出力されるので、力
率改善回路の出力電圧は低下する。
過電圧であるとき、これに応答して第２のコントローラ
におけるトランスを含む回路への直流の供給が強制的に
停止させられる。一方、第１のコントローラには直流が
トランスを含む回路に供給されることによって電力が供
給されるので、上記トランスを含む回路への直流の供給
停止によって第１のコントローラには電力が供給されな
くなる。したがって、第１のコントローラにおける力率
改善動作も停止する。これにより、整流回路から出力さ
れる脈流は、断続による力率改善が施されずにそのまま
直流に変換されて力率改善回路から出力されるので、力
率改善回路の出力電圧は低下する。
【００１５】
【実施例】以下では、この発明の実施例を、添付図面を
参照して詳細に説明する。図１は、この発明の第１実施
例の電源回路を示す回路図である。なお、この第１実施
例の回路図では、後述する力率改善用コントローラおよ
び直流／直流変換用コントローラに電力を供給する補助
電源回路は、便宜上、省略している。
参照して詳細に説明する。図１は、この発明の第１実施
例の電源回路を示す回路図である。なお、この第１実施
例の回路図では、後述する力率改善用コントローラおよ
び直流／直流変換用コントローラに電力を供給する補助
電源回路は、便宜上、省略している。
【００１６】この電源回路は、複写機、プリンタ、ファ
クシミリ装置等の電気機器に適用され、たとえば100(V)
の商用交流電源を所望の電位の直流に変換し、当該直流
を電気機器に供給するためのものである。この電源回路
では、交流電源Ｅi はダイオードブリッジを含むブリッ
ジ整流回路ＢＤで全波整流されて脈流に変換された後、
力率改善回路１に与えられる。
クシミリ装置等の電気機器に適用され、たとえば100(V)
の商用交流電源を所望の電位の直流に変換し、当該直流
を電気機器に供給するためのものである。この電源回路
では、交流電源Ｅi はダイオードブリッジを含むブリッ
ジ整流回路ＢＤで全波整流されて脈流に変換された後、
力率改善回路１に与えられる。
【００１７】力率改善回路１には、チョークコイルＬ、
パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal OxideSemiconductor Field
Effect Transistor ）等で構成されたスイッチングト
ランジスタＱ1 、ダイオードＤ1 、平滑コンデンサ
Ｃ1 、およびスイッチングトランジスタＱ1 を制御する
ための第１のコントローラである力率改善用コントロー
ラＩＣ1 が備えられている。力率改善用コントローラＩ
Ｃ1 には、制御信号を与えることによって、スイッチン
グトランジスタＱ1 の制御を強制的に停止させるための
オン／オフ端子が備えられている。この第１実施例の電
源回路の特徴は、過電圧保護のためにこの力率改善用コ
ントローラＩＣ1 のオン／オフ端子を利用することであ
る。
パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal OxideSemiconductor Field
Effect Transistor ）等で構成されたスイッチングト
ランジスタＱ1 、ダイオードＤ1 、平滑コンデンサ
Ｃ1 、およびスイッチングトランジスタＱ1 を制御する
ための第１のコントローラである力率改善用コントロー
ラＩＣ1 が備えられている。力率改善用コントローラＩ
Ｃ1 には、制御信号を与えることによって、スイッチン
グトランジスタＱ1 の制御を強制的に停止させるための
オン／オフ端子が備えられている。この第１実施例の電
源回路の特徴は、過電圧保護のためにこの力率改善用コ
ントローラＩＣ1 のオン／オフ端子を利用することであ
る。
【００１８】スイッチングトランジスタＱ1 のオン期間
では、相対的に多量の入力電流がチョークコイルＬを介
してスイッチングトランジスタＱ1 に与えられる。その
結果、チョークコイルＬには相対的に高い励磁エネルギ
ーが蓄積される。このとき、力率改善回路１の出力に
は、従前のスイッチングトランジスタＱ1 のオフ期間に
蓄積された平滑コンデンサＣ1 の放電電力が放出され
る。一方、スイッチングトランジスタＱ1 のオフ期間で
は、力率改善回路１の出力には、チョークコイルＬに蓄
積されていた相対的に高い励磁エネルギーがダイオード
Ｄ1 を介して放出される。このとき、高調波成分は平滑
コンデンサＣ1 によってバイパスされ、当該平滑コンデ
ンサＣ1 に電力として蓄積される。
では、相対的に多量の入力電流がチョークコイルＬを介
してスイッチングトランジスタＱ1 に与えられる。その
結果、チョークコイルＬには相対的に高い励磁エネルギ
ーが蓄積される。このとき、力率改善回路１の出力に
は、従前のスイッチングトランジスタＱ1 のオフ期間に
蓄積された平滑コンデンサＣ1 の放電電力が放出され
る。一方、スイッチングトランジスタＱ1 のオフ期間で
は、力率改善回路１の出力には、チョークコイルＬに蓄
積されていた相対的に高い励磁エネルギーがダイオード
Ｄ1 を介して放出される。このとき、高調波成分は平滑
コンデンサＣ1 によってバイパスされ、当該平滑コンデ
ンサＣ1 に電力として蓄積される。
【００１９】以上の動作を繰り返すことによって、全波
整流された交流電源Ｅi は平均化される。その結果、力
率改善回路１の出力には、交流電源Ｅi の√２倍以上に
昇圧された直流出力電圧ＶPFC が現れる。ところで、直
流出力電圧ＶPFC は、スイッチングトランジスタＱ1 の
オン期間のデューティ比に依存している。そのため、こ
の電源回路では、力率改善用コントローラＩＣ1 に力率
改善回路１の直流出力電圧ＶPFC を検出抵抗Ｒ1 ，Ｒ2
で分圧した電圧が与えられ、当該電圧が一定になるよう
に、力率改善用コントローラＩＣ1 によってスイッチン
グトランジスタＱ1 のオン期間のデューティ比が制御さ
れる。これにより、直流出力電圧ＶPFC は一定に保たれ
る。
整流された交流電源Ｅi は平均化される。その結果、力
率改善回路１の出力には、交流電源Ｅi の√２倍以上に
昇圧された直流出力電圧ＶPFC が現れる。ところで、直
流出力電圧ＶPFC は、スイッチングトランジスタＱ1 の
オン期間のデューティ比に依存している。そのため、こ
の電源回路では、力率改善用コントローラＩＣ1 に力率
改善回路１の直流出力電圧ＶPFC を検出抵抗Ｒ1 ，Ｒ2
で分圧した電圧が与えられ、当該電圧が一定になるよう
に、力率改善用コントローラＩＣ1 によってスイッチン
グトランジスタＱ1 のオン期間のデューティ比が制御さ
れる。これにより、直流出力電圧ＶPFC は一定に保たれ
る。
【００２０】なお、上記検出抵抗Ｒ1 は、図１に１点鎖
線で示すように、ダイオードＤ1 の上流側に接続しても
よい。一方、パルス状の入力電流波は、上記スイッチン
グトランジスタＱ1 のオン／オフ制御によって交流電源
Ｅi に相似の正弦波に変換される。これにより、力率が
改善される。
線で示すように、ダイオードＤ1 の上流側に接続しても
よい。一方、パルス状の入力電流波は、上記スイッチン
グトランジスタＱ1 のオン／オフ制御によって交流電源
Ｅi に相似の正弦波に変換される。これにより、力率が
改善される。
【００２１】力率改善回路１の力率改善後の直流出力電
圧ＶPFC は、直流／直流変換回路（パルス幅制御回路）
２に与えられる。直流／直流変換回路２は、直流出力電
圧Ｖ PFC を所望の電位の直流出力電圧ＶOUT に変換する
ための回路で、電圧変換用のトランスＴと、当該トラン
スＴの一次巻線ＮＰ1 に接続されたスイッチングトラン
ジスタＱ2 と、平滑用のダイオードＤ2 ，平滑コンデン
サＣ2 と、上記スイッチングトランジスタＱ2 を制御す
る第２のコントローラである直流／直流変換用（パルス
幅制御用）コントローラＩＣ2 とを含んでいる。
圧ＶPFC は、直流／直流変換回路（パルス幅制御回路）
２に与えられる。直流／直流変換回路２は、直流出力電
圧Ｖ PFC を所望の電位の直流出力電圧ＶOUT に変換する
ための回路で、電圧変換用のトランスＴと、当該トラン
スＴの一次巻線ＮＰ1 に接続されたスイッチングトラン
ジスタＱ2 と、平滑用のダイオードＤ2 ，平滑コンデン
サＣ2 と、上記スイッチングトランジスタＱ2 を制御す
る第２のコントローラである直流／直流変換用（パルス
幅制御用）コントローラＩＣ2 とを含んでいる。
【００２２】トランスＴの１次巻線ＮＰ1 を流れる直流
電流は、スイッチングトランジスタＱ1 のオン／オフに
よって断続される。その結果、トランスＴの２次巻線Ｎ
Ｐ2に電流が誘導される。当該誘導電流は、平滑用のダ
イオードＤ2 および平滑コンデンサＣ2 によって平滑化
される。その結果、主電源としての第１の電位の直流出
力電圧ＶOUT を得ることができる。直流出力電圧ＶOUT
は、この電源回路がたとえば複写機に適用されるのであ
れば、5(V)や24(V) になるように設定されている。
電流は、スイッチングトランジスタＱ1 のオン／オフに
よって断続される。その結果、トランスＴの２次巻線Ｎ
Ｐ2に電流が誘導される。当該誘導電流は、平滑用のダ
イオードＤ2 および平滑コンデンサＣ2 によって平滑化
される。その結果、主電源としての第１の電位の直流出
力電圧ＶOUT を得ることができる。直流出力電圧ＶOUT
は、この電源回路がたとえば複写機に適用されるのであ
れば、5(V)や24(V) になるように設定されている。
【００２３】また、直流／直流変換回路２には、トラン
スＴの２次巻線ＮＰ2 に接続された発光ダイオード（図
示せず）、およびトランスＴの１次巻線ＮＰ1 に接続さ
れたフォトトランジスタを含むフォトカプラＰＣが備え
られている。発光ダイオードはトランスＴの２次巻線Ｎ
Ｐ2 の誘導電流に応じた光を発生する。フォトトランジ
スタは、発光ダイオードから発生した光が与えられると
オンする。直流／直流変換用コントローラＩＣ2 では、
上記フォトカプラＰＣのオン／オフに基づいて、スイッ
チングトランジスタＱ2 のオン期間のデューティ比を制
御する。これにより、直流出力電圧ＶOUT は一定に保た
れる。
スＴの２次巻線ＮＰ2 に接続された発光ダイオード（図
示せず）、およびトランスＴの１次巻線ＮＰ1 に接続さ
れたフォトトランジスタを含むフォトカプラＰＣが備え
られている。発光ダイオードはトランスＴの２次巻線Ｎ
Ｐ2 の誘導電流に応じた光を発生する。フォトトランジ
スタは、発光ダイオードから発生した光が与えられると
オンする。直流／直流変換用コントローラＩＣ2 では、
上記フォトカプラＰＣのオン／オフに基づいて、スイッ
チングトランジスタＱ2 のオン期間のデューティ比を制
御する。これにより、直流出力電圧ＶOUT は一定に保た
れる。
【００２４】ところで、力率改善回路１の直流出力電圧
ＶPFC は、たとえば短絡等の回路故障によって所望の電
圧から過剰に上昇することがある。このような場合、チ
ョークコイルＬ、スイッチングトランジスタＱ1 、平滑
コンデンサＣ1 等の電子部品の耐圧をオーバーするおそ
れがあるので、当該電子部品が破損するおそれがある。
ＶPFC は、たとえば短絡等の回路故障によって所望の電
圧から過剰に上昇することがある。このような場合、チ
ョークコイルＬ、スイッチングトランジスタＱ1 、平滑
コンデンサＣ1 等の電子部品の耐圧をオーバーするおそ
れがあるので、当該電子部品が破損するおそれがある。
【００２５】そこで、この第１実施例の電源回路には、
力率改善回路１の直流出力電圧ＶPF C が予め定める降伏
電圧ＶZ （たとえばＶZ ＝300(V)）以上になった場合に
導通するツェナダイオードＤZ が力率改善回路１に備え
られている。このツェナダイオードＤz は、平滑コンデ
ンサＣ1 に並列に接続され、分圧抵抗Ｒ3 ，Ｒ4 を介し
て接地されているとともに、分圧抵抗Ｒ3 を介して力率
改善用コントローラＩＣ1 のオン／オフ端子に接続され
ている。
力率改善回路１の直流出力電圧ＶPF C が予め定める降伏
電圧ＶZ （たとえばＶZ ＝300(V)）以上になった場合に
導通するツェナダイオードＤZ が力率改善回路１に備え
られている。このツェナダイオードＤz は、平滑コンデ
ンサＣ1 に並列に接続され、分圧抵抗Ｒ3 ，Ｒ4 を介し
て接地されているとともに、分圧抵抗Ｒ3 を介して力率
改善用コントローラＩＣ1 のオン／オフ端子に接続され
ている。
【００２６】なお、この第１実施例では、上記ツェナダ
イオードＤZ 、分圧抵抗Ｒ3 ，Ｒ4によって過電圧保護
回路が構成されている。上記構成において、力率改善回
路１の直流出力電圧ＶPFC が降伏電圧ＶZ に達して過電
圧になると、ツェナダイオードＤZ が導通して逆方向電
流ＩZ が分圧抵抗Ｒ3 を介して力率改善用コントローラ
ＩＣ1 のオン／オフ端子に制御信号として流れ込む。そ
の結果、力率改善用コントローラＩＣ1 におけるスイッ
チングトランジスタＱ1 の制御が強制的に停止される。
すなわち、力率改善動作が停止する。
イオードＤZ 、分圧抵抗Ｒ3 ，Ｒ4によって過電圧保護
回路が構成されている。上記構成において、力率改善回
路１の直流出力電圧ＶPFC が降伏電圧ＶZ に達して過電
圧になると、ツェナダイオードＤZ が導通して逆方向電
流ＩZ が分圧抵抗Ｒ3 を介して力率改善用コントローラ
ＩＣ1 のオン／オフ端子に制御信号として流れ込む。そ
の結果、力率改善用コントローラＩＣ1 におけるスイッ
チングトランジスタＱ1 の制御が強制的に停止される。
すなわち、力率改善動作が停止する。
【００２７】スイッチングトランジスタＱ1 の制御が停
止すると、平滑コンデンサＣ1 には、全波整流された交
流電源Ｅi が力率改善されずにそのまま印加されること
になるので、スイッチングトランジスタＱ1 の制御を実
行している場合に比べて、チョークコイルＬには相対的
に少量の入力電流しか与えられなくなる。したがって、
チョークコイルＬに蓄積される励磁エネルギーは相対的
に低くなる。ここで、チョークコイルＬにおける励磁エ
ネルギーの蓄積量と放出量とは等しいので、チョークコ
イルＬから放出される励磁エネルギーは相対的に低くな
る。その結果、力率改善回路１の直流出力電圧ＶPFC は
低下する。
止すると、平滑コンデンサＣ1 には、全波整流された交
流電源Ｅi が力率改善されずにそのまま印加されること
になるので、スイッチングトランジスタＱ1 の制御を実
行している場合に比べて、チョークコイルＬには相対的
に少量の入力電流しか与えられなくなる。したがって、
チョークコイルＬに蓄積される励磁エネルギーは相対的
に低くなる。ここで、チョークコイルＬにおける励磁エ
ネルギーの蓄積量と放出量とは等しいので、チョークコ
イルＬから放出される励磁エネルギーは相対的に低くな
る。その結果、力率改善回路１の直流出力電圧ＶPFC は
低下する。
【００２８】以上のようにこの第１実施例の電源回路に
よれば、力率改善回路１の直流出力電圧ＶPFC が過電圧
になると、力率改善用コントローラＩＣ1 におけるスイ
ッチングトランジスタＱ1 の制御が強制的に停止される
ので、直流出力電圧ＶPFC は速やかに低下する。そのた
め、過電圧に起因する平滑コンデンサＣ1 等の破損を回
避できる。
よれば、力率改善回路１の直流出力電圧ＶPFC が過電圧
になると、力率改善用コントローラＩＣ1 におけるスイ
ッチングトランジスタＱ1 の制御が強制的に停止される
ので、直流出力電圧ＶPFC は速やかに低下する。そのた
め、過電圧に起因する平滑コンデンサＣ1 等の破損を回
避できる。
【００２９】しかも、過電圧に起因する電子部品の破損
を回避できるから、破損した場合を考慮して通風口の設
置位置を変更するなどの余分な対策を施す必要はない。
また、過電圧保護のための構成としてはツェナダイオー
ドＤZ を備えるだけなので、回路構成が簡単で済むとと
もに安価に製造できる。図２は、この発明の第２実施例
の電源回路の回路図である。なお、この図２において、
上記図１と同じ機能部分については同一符号を参照す
る。
を回避できるから、破損した場合を考慮して通風口の設
置位置を変更するなどの余分な対策を施す必要はない。
また、過電圧保護のための構成としてはツェナダイオー
ドＤZ を備えるだけなので、回路構成が簡単で済むとと
もに安価に製造できる。図２は、この発明の第２実施例
の電源回路の回路図である。なお、この図２において、
上記図１と同じ機能部分については同一符号を参照す
る。
【００３０】この第２実施例の電源回路の特徴は、制御
信号が与えられることによってスイッチングトランジス
タＱ2 の制御を強制的に停止させることができるオン／
オフ端子が直流／直流変換用コントローラＩＣ2 に備え
られている点、降伏電圧ＶZのツェナダイオードＤZ が
分圧抵抗Ｒ5 を介して直流／直流変換用コントローラＩ
Ｃ2 のオン／オフ端子に接続されているとともに、分圧
抵抗Ｒ5 ，Ｒ6 を介して接地されている点、ならびにト
ランスＴに巻回された補助巻線ＮＰ3 、ダイオード
ＤH1，ＤH2、およびコイルＬH を含むフォワード方式の
補助電源回路１０が備えられている点、である。
信号が与えられることによってスイッチングトランジス
タＱ2 の制御を強制的に停止させることができるオン／
オフ端子が直流／直流変換用コントローラＩＣ2 に備え
られている点、降伏電圧ＶZのツェナダイオードＤZ が
分圧抵抗Ｒ5 を介して直流／直流変換用コントローラＩ
Ｃ2 のオン／オフ端子に接続されているとともに、分圧
抵抗Ｒ5 ，Ｒ6 を介して接地されている点、ならびにト
ランスＴに巻回された補助巻線ＮＰ3 、ダイオード
ＤH1，ＤH2、およびコイルＬH を含むフォワード方式の
補助電源回路１０が備えられている点、である。
【００３１】ここで、補助電源回路１０は、トランスＴ
の１次巻線ＮＰ1 に流れる断続電流によって補助巻線Ｎ
Ｐ3 に誘導される電流から得られる第２の電位の直流電
力を補助電源として力率改善用コントローラＩＣ1 およ
び直流／直流変換用コントローラＩＣ2 に供給するため
のものである。この構成において、力率改善回路１の直
流出力電圧ＶPFC が降伏電圧ＶZ に達して過電圧になる
と、ツェナダイオードＤZ が導通する。その結果、逆方
向電流ＩZ が分圧抵抗Ｒ5 を介して直流／直流変換用コ
ントローラＩＣ2 のオン／オフ端子に制御信号として流
れ込む。その結果、直流／直流変換用コントローラＩＣ
2 におけるスイッチングトランジスタＱ2 の制御が強制
的に停止させられる。
の１次巻線ＮＰ1 に流れる断続電流によって補助巻線Ｎ
Ｐ3 に誘導される電流から得られる第２の電位の直流電
力を補助電源として力率改善用コントローラＩＣ1 およ
び直流／直流変換用コントローラＩＣ2 に供給するため
のものである。この構成において、力率改善回路１の直
流出力電圧ＶPFC が降伏電圧ＶZ に達して過電圧になる
と、ツェナダイオードＤZ が導通する。その結果、逆方
向電流ＩZ が分圧抵抗Ｒ5 を介して直流／直流変換用コ
ントローラＩＣ2 のオン／オフ端子に制御信号として流
れ込む。その結果、直流／直流変換用コントローラＩＣ
2 におけるスイッチングトランジスタＱ2 の制御が強制
的に停止させられる。
【００３２】スイッチングトランジスタＱ2 の制御が停
止すると、トランスＴの１次巻線ＮＰ1 には電流が流れ
なくなるので、トランスＴの補助巻線ＮＰ3 にも誘導電
流は流れない。したがって、力率改善用コントローラＩ
Ｃ1 への電力の供給は停止される。その結果、力率改善
用コントローラＩＣ1 におけるスイッチングトランジス
タＱ1 の制御も停止する。これにより、平滑コンデンサ
Ｃ1 には全波整流された交流電源Ｅi が力率改善されず
にそのまま印加されることになるので、上記第１実施例
で説明した理由によって力率改善回路１の直流出力電圧
ＶPFC は低下する。そのため、平滑コンデンサＣ1 等の
破損を回避できる。
止すると、トランスＴの１次巻線ＮＰ1 には電流が流れ
なくなるので、トランスＴの補助巻線ＮＰ3 にも誘導電
流は流れない。したがって、力率改善用コントローラＩ
Ｃ1 への電力の供給は停止される。その結果、力率改善
用コントローラＩＣ1 におけるスイッチングトランジス
タＱ1 の制御も停止する。これにより、平滑コンデンサ
Ｃ1 には全波整流された交流電源Ｅi が力率改善されず
にそのまま印加されることになるので、上記第１実施例
で説明した理由によって力率改善回路１の直流出力電圧
ＶPFC は低下する。そのため、平滑コンデンサＣ1 等の
破損を回避できる。
【００３３】また、トランスＴの１次巻線ＮＰ1 に電流
が流れなければ、トランスＴの２次巻線ＮＰ2 にも誘導
電流は当然流れない。その結果、この電源回路の負荷回
路への電力の供給が停止する。したがって、負荷回路へ
の過電圧の影響を確実に遮断できるので、上記第１実施
例の電源回路よりも安全に負荷回路を過電圧の影響から
保護できる。
が流れなければ、トランスＴの２次巻線ＮＰ2 にも誘導
電流は当然流れない。その結果、この電源回路の負荷回
路への電力の供給が停止する。したがって、負荷回路へ
の過電圧の影響を確実に遮断できるので、上記第１実施
例の電源回路よりも安全に負荷回路を過電圧の影響から
保護できる。
【００３４】この発明の実施例の説明は以上のとおりで
あるが、この発明は上述の実施例に限定されるものでは
なく、その他この発明の範囲内において種々の設計変更
を施すことは可能である。
あるが、この発明は上述の実施例に限定されるものでは
なく、その他この発明の範囲内において種々の設計変更
を施すことは可能である。
【００３５】
【発明の効果】以上のようにこの発明をある局面から見
た電源回路によれば、力率改善回路の出力電圧が過電圧
になった場合には、第１のコントローラにおける力率改
善動作が強制的に停止されるので、力率改善回路の出力
電圧を速やかに低下させることができる。したがって、
電子部品の破損等を回避できる。
た電源回路によれば、力率改善回路の出力電圧が過電圧
になった場合には、第１のコントローラにおける力率改
善動作が強制的に停止されるので、力率改善回路の出力
電圧を速やかに低下させることができる。したがって、
電子部品の破損等を回避できる。
【００３６】また、電子部品の破損等を回避できるか
ら、たとえばコンデンサの破損によって電解液が漏れた
場合を考慮して通風口の設置位置を変更する、というよ
うな余分な対策を施す必要もない。また、この発明を他
の局面から見た電源回路によれば、トランスを含む回路
への直流の供給によって第１のコントローラに補助電源
としての第２の電位の直流を供給する場合において、力
率改善回路の出力電圧が過電圧になったときには、第２
のコントローラにおけるトランスを含む回路への直流の
供給が強制的に停止させられるので、第１のコントロー
ラにおける力率改善動作も同時に停止させられる。した
がって、力率改善回路の出力電圧を低下させることがで
きる。
ら、たとえばコンデンサの破損によって電解液が漏れた
場合を考慮して通風口の設置位置を変更する、というよ
うな余分な対策を施す必要もない。また、この発明を他
の局面から見た電源回路によれば、トランスを含む回路
への直流の供給によって第１のコントローラに補助電源
としての第２の電位の直流を供給する場合において、力
率改善回路の出力電圧が過電圧になったときには、第２
のコントローラにおけるトランスを含む回路への直流の
供給が強制的に停止させられるので、第１のコントロー
ラにおける力率改善動作も同時に停止させられる。した
がって、力率改善回路の出力電圧を低下させることがで
きる。
【００３７】しかも、第２のコントローラにおけるトラ
ンスを含む回路への直流の供給が強制的に停止されるこ
とによって電源回路の出力が当該電源回路の負荷回路に
供給されなくなるので、負荷回路を過電圧の影響から遮
断することができる。そのため、負荷回路をより安全に
過電圧の影響から保護することができる。
ンスを含む回路への直流の供給が強制的に停止されるこ
とによって電源回路の出力が当該電源回路の負荷回路に
供給されなくなるので、負荷回路を過電圧の影響から遮
断することができる。そのため、負荷回路をより安全に
過電圧の影響から保護することができる。
【図１】この発明の第１実施例の電源回路を示す回路図
である。
である。
【図２】この発明の第２実施例の電源回路を示す回路図
である。
である。
【図３】従来の力率改善回路を含む電源回路の回路例で
ある。
ある。
【符号の説明】 １ 力率改善回路 ２ 直流／直流変換回路 １０ 補助電源回路 ＢＤ ブリッジ整流回路 Ｃ1 ，Ｃ2 平滑コンデンサ Ｄ1 ，Ｄ2 ダイオード ＤZ ツェナダイオード Ｅi 交流電源 ＩＣ1 力率改善用コントローラ ＩＣ2 直流／直流変換用コントローラ Ｔ トランス
Claims (2)
- 【請求項１】交流電源を全波整流によって脈流に変換す
る整流回路、 第１のコントローラを備え、上記整流回路から出力され
る脈流を直流に変換するとともに、上記第１のコントロ
ーラの制御により、上記整流回路から出力される脈流を
連続的に断続することによって当該脈流に対して力率改
善を施す力率改善回路、 第２のコントローラとトランスを含む回路とを備え、上
記第２のコントローラの制御により、上記力率改善回路
から出力される直流を上記トランスを含む回路に供給す
ることによって所望の電位の直流に変換する直流／直流
変換回路、ならびに上記力率改善回路の出力電圧を検出
し、当該検出電圧が予め定める電圧以上である場合、上
記第１のコントローラにおける力率改善動作を強制的に
停止させる過電圧保護回路、を含むことを特徴とする電
源回路。 - 【請求項２】交流電源を全波整流によって脈流に変換す
る整流回路、 第１のコントローラを備え、上記整流回路から出力され
る脈流を直流に変換するとともに、上記第１のコントロ
ーラの制御により、上記整流回路から出力される脈流を
連続的に断続することによって当該脈流に対して力率改
善を施す力率改善回路、 第２のコントローラとトランスを含む回路とを備え、上
記第２のコントローラの制御により、上記力率改善回路
から出力される直流を上記トランスを含む回路に供給す
ることによって主電源としての第１の電位の直流に変換
する直流／直流変換回路、 上記直流／直流変換回路に付加され、上記第２のコント
ローラにおけるトランスを含む回路への直流の供給に基
づいて補助電源としての第２の電位の直流を発生し、当
該直流を第１のコントローラに供給する補助電源回路、
ならびに上記力率改善回路の出力電圧を検出し、当該検
出電圧が予め定める電圧以上になった場合、上記第２の
コントローラにおけるトランスを含む回路への直流の供
給を強制的に停止させる過電圧保護回路、を含むことを
特徴とする電源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12283495A JPH08322255A (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | 電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12283495A JPH08322255A (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | 電源回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08322255A true JPH08322255A (ja) | 1996-12-03 |
Family
ID=14845794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12283495A Pending JPH08322255A (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | 電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08322255A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006121890A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-05-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 直流電源装置および圧縮機駆動装置 |
| JP2008099395A (ja) * | 2006-10-10 | 2008-04-24 | Toyota Industries Corp | Ｄｃ／ｄｃコンバータ |
| JP2013116003A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Kyoshin Denki Seisakusho:Kk | 点灯装置 |
| JPWO2012104980A1 (ja) * | 2011-01-31 | 2014-07-03 | 富士通株式会社 | 電源装置、および電子機器システム |
| JP2019129630A (ja) * | 2018-01-25 | 2019-08-01 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電力変換装置 |
| CN116633169A (zh) * | 2023-07-24 | 2023-08-22 | 四川虹锐电工有限责任公司 | 一种以隔离方式供电的系统及控制方法 |
-
1995
- 1995-05-22 JP JP12283495A patent/JPH08322255A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006121890A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-05-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 直流電源装置および圧縮機駆動装置 |
| JP2008099395A (ja) * | 2006-10-10 | 2008-04-24 | Toyota Industries Corp | Ｄｃ／ｄｃコンバータ |
| JPWO2012104980A1 (ja) * | 2011-01-31 | 2014-07-03 | 富士通株式会社 | 電源装置、および電子機器システム |
| JP2013116003A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Kyoshin Denki Seisakusho:Kk | 点灯装置 |
| JP2019129630A (ja) * | 2018-01-25 | 2019-08-01 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電力変換装置 |
| CN110086359A (zh) * | 2018-01-25 | 2019-08-02 | 松下知识产权经营株式会社 | 电力转换装置及电力转换方法 |
| CN110086359B (zh) * | 2018-01-25 | 2023-05-16 | 松下知识产权经营株式会社 | 电力转换装置及电力转换方法 |
| CN116633169A (zh) * | 2023-07-24 | 2023-08-22 | 四川虹锐电工有限责任公司 | 一种以隔离方式供电的系统及控制方法 |
| CN116633169B (zh) * | 2023-07-24 | 2023-10-20 | 四川虹锐电工有限责任公司 | 一种以隔离方式供电的系统及控制方法 |
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