JPH11178342A - Power supply unit, electronic apparatus, and step-down type rectification/smoothing circuit - Google Patents

Power supply unit, electronic apparatus, and step-down type rectification/smoothing circuit

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JPH11178342A
JPH11178342A JP36326897A JP36326897A JPH11178342A JP H11178342 A JPH11178342 A JP H11178342A JP 36326897 A JP36326897 A JP 36326897A JP 36326897 A JP36326897 A JP 36326897A JP H11178342 A JPH11178342 A JP H11178342A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply unit, capable of configuring an overvoltage requiring a small amount of power loss and cost-up, in a combination of its step-down type rectification circuit with its post-stage DC/DC converter. SOLUTION: This unit is provided with an overvoltage sensing circuit 117 for outputting a stopping signal CS by sensing the state in which an output voltage of a step-down chopper circuit 112 following the output of a step-down type active filter circuit exceeds its preset value, a DC/DC converter 113 fixes a switching element 113a at an off-state, when th stopping signal CS is received to stop its operation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高調波成分の低減
に効果のある降圧型整流平滑回路、降圧型整流回路の後
段にDC/DCコンバータを接続して構成した電源装
置、及びこの電源装置を搭載した複写機やプリンター等
の電子機器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a step-down rectifying / smoothing circuit effective for reducing harmonic components, a power supply device having a DC / DC converter connected to a stage subsequent to the step-down rectifier circuit, and this power supply device. The present invention relates to an electronic device such as a copier or a printer equipped with a computer.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、商用電源ラインの歪波形(電源高
調波歪)による各種電子機器の誤動作等の問題が深刻化
している。このような高調波歪の発生を抑制するため
に、電子機器に入力される入力電流の高調波成分を規制
する法律が整備されつつある。
2. Description of the Related Art In recent years, problems such as malfunctions of various electronic devices due to a distortion waveform (power supply harmonic distortion) of a commercial power supply line have become more serious. In order to suppress the occurrence of such harmonic distortion, a law regulating the harmonic components of an input current input to an electronic device is being developed.

【0003】一般に、電子機器の電源入力回路(スイッ
チング電源)には、図6に示すようにコンデンサ52を
ダイオードブリッジ51の出力側に設けたコンデンサイ
ンプット型整流回路が用いられている。
In general, a power supply input circuit (switching power supply) of an electronic device employs a capacitor input type rectifier provided with a capacitor 52 on the output side of a diode bridge 51 as shown in FIG.

【0004】従って、各商用電源の電圧ピーク付近の位
相時のみに、電流が商用電源Vin(AC)からダイオ
ードブリッジ51を通してコンデンサ52に流れ込み、
それが原因で商用電源Vin(AC)より電子機器に流
れ込む入力電流はピーク電流波形となり、多くの高調波
成分を含んでしまう。
Therefore, only at the phase near the voltage peak of each commercial power supply, current flows from the commercial power supply Vin (AC) to the capacitor 52 through the diode bridge 51,
As a result, the input current flowing from the commercial power supply Vin (AC) into the electronic device has a peak current waveform and contains many harmonic components.

【0005】従来、このような高調波成分を十分低減す
るために、図7に示すように商用電源Vin(AC)
とコンデンサインプット型整流回路のダイオードブリッ
ジ51との間に1個のチョークコイル53を介装して、
入力電流の導通角を大きくする、図8に示すように、
電源入力回路に昇圧型アクティブフィルタ回路を用い
て、入力電圧波形と相似する入力電流波形を得る、とい
った手法が提案されている。
Conventionally, in order to sufficiently reduce such harmonic components, as shown in FIG.
One choke coil 53 is interposed between the diode bridge 51 of the capacitor input type rectifier circuit and
Increasing the conduction angle of the input current, as shown in FIG.
There has been proposed a method of obtaining an input current waveform similar to an input voltage waveform by using a step-up active filter circuit as a power supply input circuit.

【0006】なお、図8において、61はダイオードブ
リッジ、67はフライフォイールダイオード(以下、単
にダイオードという)、64,65はチョークコイル、
62,63,68はコンデンサ、66はFET、60
a,60b,69a,69bは抵抗、71は電流検出回
路、72は第1電圧検出回路、73は第2電圧検出回
路、74は乗算器、75は誤差増幅回路、76はPWM
(パルス幅変調)制御回路である。
In FIG. 8, 61 is a diode bridge, 67 is a flywheel diode (hereinafter simply referred to as a diode), 64 and 65 are choke coils,
62, 63, 68 are capacitors, 66 is an FET, 60
a, 60b, 69a, 69b are resistors, 71 is a current detection circuit, 72 is a first voltage detection circuit, 73 is a second voltage detection circuit, 74 is a multiplier, 75 is an error amplifier circuit, and 76 is PWM.
(Pulse width modulation) control circuit.

【0007】しかしながら、上記図7に示す上記の手
法によれば、チョークコイル53のインダクタンスは、
〜10mH程度必要であり、これを実現するにはチョー
クコイル53が大型化し、回路の小型化および軽量化を
図る事が困難になるという問題があった。この点につい
て具体的に説明する。
However, according to the method shown in FIG. 7, the inductance of the choke coil 53 is
About 10 to 10 mH is required, and to achieve this, there is a problem that the choke coil 53 becomes large and it is difficult to reduce the size and weight of the circuit. This point will be specifically described.

【0008】図9のS1〜S3は、図6〜図8に示した
電源入力回路において、負荷電力Poが200Wの場合
に得られる入力電圧Vin(AC)に対する出力電圧
(整流後電圧)Vo(DC)の関係を示し、図10のS
1〜S3は、上記電源入力回路にかかる入力電圧Vin
が230Vである場合に得られる負荷電力Poに対する
出力電圧Vo(DC)の関係を示している。
[0008] S1 to S3 in FIG. 9 are output voltages (rectified voltages) Vo (voltages after the rectification) with respect to the input voltage Vin (AC) obtained when the load power Po is 200 W in the power supply input circuit shown in FIGS. DC) and S in FIG.
1 to S3 are input voltages Vin applied to the power input circuit.
Shows the relationship between the output voltage Vo (DC) and the load power Po obtained when the voltage is 230 V.

【0009】両図において、S1は図6に示したコンデ
ンサインプット型整流回路を用いた場合の特性を示し、
S2は図7に示したコンデンサインプット型整流回路に
1個のチョークコイル53を追加した場合の特性を示
し、S3は、図8に示した昇圧型アクティブ回路を用い
た場合の特性を示す。なお、S4は後述する。
In both figures, S1 shows the characteristic when the capacitor input type rectifier shown in FIG. 6 is used.
S2 shows the characteristics when one choke coil 53 is added to the capacitor input type rectifier circuit shown in FIG. 7, and S3 shows the characteristics when the boost type active circuit shown in FIG. 8 is used. S4 will be described later.

【0010】図9及び図10から明らかなように、チョ
ークコイル53を追加した回路において、負荷電力Po
が増加した場合、又は入力電圧Vinの低下により入力
電流Iinが増加した場合は、チョークコイル53のイ
ンピーダンスにより出力電圧Voが著しく低下する。そ
のために、後段に接続されるDC/DCコンバータの動
作範囲を低入力電圧まで広げたり、瞬時停電対策のため
にコンデンサ52の容量を増加させる必要が生じ、コス
トアップを招くと共に、電源入力回路及び後段DC/D
Cコンバータの大型化を招くという問題点があった。
As apparent from FIGS. 9 and 10, in the circuit in which the choke coil 53 is added, the load power Po
Increases, or when the input current Iin increases due to a decrease in the input voltage Vin, the output voltage Vo decreases significantly due to the impedance of the choke coil 53. For this reason, it is necessary to extend the operating range of the DC / DC converter connected to the subsequent stage to a low input voltage or to increase the capacity of the capacitor 52 in order to cope with an instantaneous power failure. Post-stage DC / D
There has been a problem that the C converter is increased in size.

【0011】また、上記図8に示す上記の手法によれ
ば、トランジスタ66がオン状態であるときにチョーク
コイル65を流れる電流ΔIは、トランジスタ66がオ
ン状態の期間をTon、チョークコイル65のインダク
タンスをL65とすると、次式(1)で表される。
According to the method shown in FIG. 8, the current .DELTA.I flowing through the choke coil 65 when the transistor 66 is in the on state is represented by Ton during the period in which the transistor 66 is in the on state, and the inductance of the choke coil 65. Is represented by L65, and is represented by the following equation (1).

【0012】ΔI=Vin/L65*Ton …(1) この(1)式から明らかなように、トランジスタ66の
負担を小さくするためには、チョークコイル65のイン
ダクタンスを大きくする必要がある(一般には数mH程
度のチョークコイルが用いられている)。そのため、チ
ョークコイル65のサイズまたはトランジスタ66の電
流容量を大きくしなければならない。また、トランジス
タ66がオン状態である時のみチョークコイル65にエ
ネルギーが蓄えられるので、トランジスタ66を流れる
電流のピーク値を大きくしなければならない。
ΔI = Vin / L65 * Ton (1) As is apparent from equation (1), in order to reduce the load on the transistor 66, it is necessary to increase the inductance of the choke coil 65 (generally, A choke coil of about several mH is used). Therefore, the size of the choke coil 65 or the current capacity of the transistor 66 must be increased. Further, since energy is stored in the choke coil 65 only when the transistor 66 is on, the peak value of the current flowing through the transistor 66 must be increased.

【0013】さらに、昇圧型アクティブ回路を実現する
ためには、図8に示したように複雑な制御回路が必要で
ある。従って、上記の手法を用いたとしても、電源入
力回路の複雑化による効率の低下、電源入力回路の大型
化、ノイズの増大及びコストの大幅アップを招くという
問題点があった。
Further, in order to realize a boost type active circuit, a complicated control circuit is required as shown in FIG. Therefore, even if the above method is used, there is a problem that the efficiency is reduced due to the complexity of the power input circuit, the power input circuit is enlarged, the noise is increased, and the cost is significantly increased.

【0014】これらの問題を解決すべく、図11に示す
ような降圧型アクティブフィルタ回路が提案されてい
る。図11において、降圧型アクティブフィルタ回路
は、ダイオードブリッジ110を有し、該ダイオードブ
リッジ110は商用電源Vinに接続されている。ダイ
オードブリッジ110の出力端子は、チョークコイル1
11a及びコンデンサ111b,111cから構成され
るローパスフィルタ111と、FET等のスイッチング
素子であるトランジスタ112a、フライホイールダイ
オード(以下、単にダイオードという)112b、平滑
コンデンサ112c、及びチョークコイル112dから
構成される降圧型チョッパ回路112とを介して、後段
のDC/DCコンバータ等の回路(図示省略)に接続さ
れる。
In order to solve these problems, a step-down active filter circuit as shown in FIG. 11 has been proposed. In FIG. 11, the step-down active filter circuit has a diode bridge 110, which is connected to a commercial power supply Vin. The output terminal of the diode bridge 110 is the choke coil 1
11a and a low-pass filter 111 including capacitors 111b and 111c, a step-down converter including a switching element such as an FET, a transistor 112a, a flywheel diode (hereinafter simply referred to as a diode) 112b, a smoothing capacitor 112c, and a choke coil 112d. It is connected to a circuit (not shown) such as a DC / DC converter at the subsequent stage via the mold chopper circuit 112.

【0015】この降圧型アクティブフィルタ回路におい
ては、チョークコイル112dのインダクタンス値は、
最大負荷時にも当該チョークコイル112dが電流不連
続モードで動作可能となるように設定される。
In this step-down active filter circuit, the inductance value of the choke coil 112d is:
The choke coil 112d is set to be operable in the discontinuous current mode even at the maximum load.

【0016】また、降圧チョッパ回路112の出力端子
は差動増幅回路114の入力端子に接続され、該差動増
幅回路114の出力端子は、誤差増幅回路115の一方
の接続端子に接続される。誤差増幅回路115の他方の
入力端子は、基準電圧Vrefに接続されており、出力
端子は、PWM(パルス幅変調)制御回路116に接続
されている。
The output terminal of the step-down chopper circuit 112 is connected to the input terminal of the differential amplifier circuit 114, and the output terminal of the differential amplifier circuit 114 is connected to one connection terminal of the error amplifier circuit 115. The other input terminal of the error amplifier circuit 115 is connected to the reference voltage Vref, and the output terminal is connected to a PWM (pulse width modulation) control circuit 116.

【0017】降圧チョッパ回路112の出力電圧Vo
は、差動増幅回路114を介して誤差増幅回路115に
入力され、基準電圧Vrefと比較される。そして、出
力電圧Voと基準電圧Vrefとの差に応じた信号が、
誤差増幅回路115からPWM制御回路116に入力さ
れる。PWM制御回路116は、誤差増幅回路115の
出力信号に応じたオン/オフ比の矩形波信号を降圧チョ
ッパ回路112のトランジスタ112aに入力する。こ
れにより、出力電圧Voは、基準電圧Vrefに応じた
一定の値をとるようにフィードバック制御される。
Output voltage Vo of step-down chopper circuit 112
Is input to the error amplifier circuit 115 via the differential amplifier circuit 114, and is compared with the reference voltage Vref. Then, a signal corresponding to the difference between the output voltage Vo and the reference voltage Vref is
The signal is input from the error amplification circuit 115 to the PWM control circuit 116. The PWM control circuit 116 inputs a rectangular wave signal having an on / off ratio according to the output signal of the error amplification circuit 115 to the transistor 112a of the step-down chopper circuit 112. Thus, the output voltage Vo is feedback-controlled so as to take a constant value corresponding to the reference voltage Vref.

【0018】上記構成において、商用電源Vinをダイ
オードブリッジ110で整流した後の電圧(以下、整流
後電圧という)Vsはローパスフィルタ111に入力さ
れ、このローパスフィルタ111の出力は、降圧チョッ
パ回路112に入力される。降圧チョッパ回路112の
出力電圧Voが所定の値をとるように、入力される商用
電源Vinの周波数より十分に高い所定の周波数で且つ
所定のオンデューティーで、トランジスタ112aは制
御される。
In the above configuration, the voltage Vs after rectifying the commercial power supply Vin by the diode bridge 110 (hereinafter referred to as rectified voltage) is input to the low-pass filter 111, and the output of the low-pass filter 111 is supplied to the step-down chopper circuit 112. Is entered. The transistor 112a is controlled at a predetermined frequency sufficiently higher than the frequency of the input commercial power supply Vin and at a predetermined on-duty so that the output voltage Vo of the step-down chopper circuit 112 takes a predetermined value.

【0019】このような動作により、図12(a)に示
すようにダイオードブリッジ110による整流後電圧V
sが徐々に上昇し、整流後電圧Vsが出力電圧Voより
大きい期間、すなわち図12の時点t1から時点t2の
間及び時点t3から時点t4の間に図12(b)に示す
電流Isが流れる。つまり、入力電流の導通角は、Vs
>Voである期間に対応するので、出力電圧Voを適当
な値(例えば、入力230V系に対してVo<250
V)に設定する事により、高調波電流を抑制することが
可能となる。
With such an operation, the rectified voltage V by the diode bridge 110 as shown in FIG.
s gradually increases, and the current Is shown in FIG. 12B flows during a period during which the rectified voltage Vs is higher than the output voltage Vo, that is, between the time t1 and the time t2 and between the time t3 and the time t4 in FIG. . That is, the conduction angle of the input current is Vs
> Vo, the output voltage Vo is set to an appropriate value (for example, Vo <250 for a 230 V input system).
By setting V), harmonic current can be suppressed.

【0020】図9のS4は、上記図11に示した電源入
力回路において、負荷電力Poが200Wの場合に得ら
れる入力電圧Vin(AC)に対する出力電圧(整流後
電圧)Vo(DC)の関係を示し、図10のS4は、入
力電圧Vinが230Vである場合に得られる負荷電力
Poに対する出力電圧Vo(DC)の関係を示してい
る。
S4 in FIG. 9 is a relation between the output voltage (rectified voltage) Vo (DC) and the input voltage Vin (AC) obtained when the load power Po is 200 W in the power supply input circuit shown in FIG. S4 in FIG. 10 shows the relationship between the load voltage Po and the output voltage Vo (DC) obtained when the input voltage Vin is 230 V.

【0021】両図から明らかなように、出力電圧Vo
は、負荷電力Poが変化しても一定の値をとるように制
御されると共に、入力電圧Vinが所定値(図示例で
は、190V)より大きい時にも一定の値を取るように
制御される。また、入力電圧Vinが所定値以下の時
は、トランジスタ112aは、常時オン状態に制御され
るので、従来のコンデンサインプット型整流回路と同様
の特性を示す。
As is apparent from both figures, the output voltage Vo
Is controlled to take a constant value even when the load power Po changes, and to take a constant value even when the input voltage Vin is higher than a predetermined value (190 V in the illustrated example). When the input voltage Vin is equal to or lower than a predetermined value, the transistor 112a is controlled to be always on, so that the transistor 112a exhibits characteristics similar to those of the conventional capacitor input rectifier circuit.

【0022】以下、図11に示した電源入力回路の動作
について、図13を参照して、説明する。なお、図13
は、ダイオードブリッジ110の出力電流Is及びチョ
ークコイル112dに流れる電流ILの変化を示す図で
ある。
The operation of the power supply input circuit shown in FIG. 11 will be described below with reference to FIG. Note that FIG.
FIG. 5 is a diagram showing changes in the output current Is of the diode bridge 110 and the current IL flowing through the choke coil 112d.

【0023】図13のt1において、Vs>Voとなる
と、チョークコイル112dに電流ILが流れ始める。
例えば、t2からt3までの期間Tonにトランジスタ
112aがオン状態になると、チョークコイル112d
に流れる電流ILは増加する。t3でトランジスタ11
2aをオフ状態にすると、チョークコイル112dを流
れる電流ILは、徐々に減少し、t3からToff’経
過したt4でゼロになる。またt3でトランジスタ11
2aをオフ状態にしてから期間Toff(Toff>T
off’)経過したt5において、トランジスタ112
aは再びオン状態にされ、t2以降と同様の動作が繰り
返される。
At time t1 in FIG. 13, when Vs> Vo, current IL starts to flow through choke coil 112d.
For example, when the transistor 112a is turned on during the period Ton from t2 to t3, the choke coil 112d
The current IL flowing through increases. Transistor 11 at t3
When 2a is turned off, the current IL flowing through the choke coil 112d gradually decreases and becomes zero at t4 when Toff 'has elapsed from t3. At t3, the transistor 11
After turning off 2a, the period Toff (Toff> T
off ′) at time t5, when the transistor 112
a is turned on again, and the same operation as after t2 is repeated.

【0024】このように変化するチョークコイル112
dに流れる電流ILは、以下のように求められる。
The choke coil 112 thus changed
The current IL flowing through d is obtained as follows.

【0025】[Vs≦Voの期間]トランジスタ112
aがオン状態にある時、チョークコイル112d及びト
ランジスタ112aに流れる電流ILは、IL=0とな
る。トランジスタ112aがオフ状態にあるときも、電
流IL=0となる。
[Period of Vs ≦ Vo] Transistor 112
When a is in the ON state, the current IL flowing through the choke coil 112d and the transistor 112a becomes IL = 0. Even when the transistor 112a is off, the current IL becomes zero.

【0026】[Vs>Voの期間]トランジスタ112
aがオン状態にあるとき、チョークコイル112d及び
トランジスタ112aに流れる電流ILは、 IL={(Vs−Vo)/Ld}*T 但し、Ld:チョークコイル112dのインダクタンス
で表され、時間Tと共に増加する。そのピーク値Ip
は、 Ip={(Vs−Vo)/Ld}*Ton である。
[Period of Vs> Vo] Transistor 112
When a is in the ON state, the current IL flowing through the choke coil 112d and the transistor 112a is expressed as: IL = {(Vs−Vo) / Ld} * T where Ld is represented by the inductance of the choke coil 112d and increases with time T. I do. Its peak value Ip
Is Ip = {(Vs−Vo) / Ld} * Ton.

【0027】一方、トランジスタ112aがオフ状態に
ある時、チョークコイル112d及びダイオード112
bに流れる電流ILは、 IL=Ip−{Vo/Ld*T} で表され、時間Tと共に減少する。したがって、電流I
Lの値が0になるまでの時間Toff’は、 Toff’={(Vs−Vo)/Vo}*Ton で表される。
On the other hand, when the transistor 112a is off, the choke coil 112d and the diode 112d are turned off.
The current IL flowing through b is represented by IL = Ip− {Vo / Ld * T}, and decreases with time T. Therefore, the current I
The time Toff 'until the value of L becomes 0 is represented by Toff' = {(Vs-Vo) / Vo} * Ton.

【0028】降圧型アクティブフィルタ回路において
は、図13に示したように、最大負荷時でも、Tof
f’<Toff(但し、Toffは、トランジスタ11
2aがオフにされる期間)、となるように、すなわち最
大負荷時でもチョークコイル112dが電流不連続モー
ドで動作可能となるように、チョークコイル112dの
インダクタンス値を決定する。これにより、チョークコ
イル112dに蓄えられたエネルギーは、各周期毎にす
べて放出される。
In the step-down active filter circuit, as shown in FIG.
f ′ <Toff (where Toff is the transistor 11
2a is turned off), that is, the inductance value of the choke coil 112d is determined so that the choke coil 112d can operate in the discontinuous current mode even at the maximum load. As a result, all the energy stored in the choke coil 112d is released in each cycle.

【0029】入力電流Isの値は、トランジスタ112
aに流れる電流をローパスフィルタ111でフィルタリ
ングした値になるので、
The value of the input current Is is determined by the
a is a value obtained by filtering the current flowing through the low-pass filter 111,

【0030】[0030]

【数1】 Is=1/T*[(1/2)*Ton*Ip] =Ton^2/(2*T*Ld)*(Vs−Vo) で表される。## EQU1 ## Is = 1 / T * [(1/2) * Ton * Ip] = Ton ^ 2 / (2 * T * Ld) * (Vs-Vo)

【0031】入力電流波形は、入力電圧(整流後電圧)
Vsと出力電圧Voとの差(Vs−Vo)に比例する。
例えば、整流後電圧Vsが正弦波であるときは、出力電
圧Voとして適切な値を設定することにより(Isは、
正弦波の一部分を切取った波形になる)、入力電流の導
通角は、任意の値に設定できる。
The input current waveform is the input voltage (rectified voltage)
It is proportional to the difference (Vs-Vo) between Vs and the output voltage Vo.
For example, when the rectified voltage Vs is a sine wave, by setting an appropriate value as the output voltage Vo (Is is
The conduction angle of the input current can be set to any value.

【0032】なお、トランジスタ112aがオン状態と
なるデューティーは、上述したようにチョークコイル1
12dに蓄えられたエネルギーをすべて放出可能な程度
に、十分に小さく設定されることが望ましく、また上記
デューティーは、当該整流回路が適用される電源入力回
路にかかる負荷電力に応じて、または整流回路への入力
電流に応じて設定されることが好ましい。
The duty at which the transistor 112a is turned on depends on the choke coil 1 as described above.
It is preferable that the duty is set small enough to discharge all the energy stored in the rectifier circuit 12d, and the duty is set according to the load power applied to the power supply input circuit to which the rectifier circuit is applied, or It is preferable that the setting be made in accordance with the input current to the power supply.

【0033】上記の降圧型アクティブフィルタ回路によ
れば、次のような優れた特長がある。
The above-described step-down active filter circuit has the following excellent features.

【0034】(1)基準電圧Vrefを適当な値に設定
するだけで(整流後電圧Voを適当な値に設定するだけ
で)、入力電流の導通角を設定することができるので、
図8に示すものより簡単な構成で、高調波を抑制するこ
とができる。
(1) The conduction angle of the input current can be set only by setting the reference voltage Vref to an appropriate value (only by setting the rectified voltage Vo to an appropriate value).
Harmonics can be suppressed with a simpler configuration than that shown in FIG.

【0035】(2)図9に示したように、低入力電圧時
には、コンデンサインプット型整流回路と同様の特性を
示すので、単にチョークコイルを入力に追加しただけの
図7に示す回路のように、負荷電力の増加に伴う出力電
圧Voの低下(S2)を防止することができる。そのた
め、後段に接続されるDC/DCコンバータ等の入力電
圧範囲を低電圧側に広げる必要がなくなり、さらには瞬
時停電対策として平滑用コンデンサの容量を大きくする
必要もなくなる。
(2) As shown in FIG. 9, when the input voltage is low, the characteristics are the same as those of the capacitor input type rectifier circuit. Therefore, as shown in FIG. 7, only a choke coil is added to the input. In addition, it is possible to prevent the output voltage Vo from decreasing (S2) due to an increase in load power. Therefore, it is not necessary to extend the input voltage range of the DC / DC converter or the like connected at the subsequent stage to the low voltage side, and it is not necessary to increase the capacity of the smoothing capacitor as a measure against an instantaneous power failure.

【0036】(3)出力電圧Voを入力電圧のピーク値
より低くなるように制御するので、コンデンサインプッ
ト型整流回路に比較して、出力電圧Voの上限値を低く
設定する事ができ、後段に接続されるDC/DCコンバ
ータ等の入力電圧範囲を狭くすることができる。したが
って、後段に接続されるDC/DCコンパータ等の素子
として、低耐電圧の素子を用いる事ができ、該素子の小
型化、低ノイズ化及びコストダウンが可能となる。
(3) Since the output voltage Vo is controlled so as to be lower than the peak value of the input voltage, the upper limit value of the output voltage Vo can be set lower than that of the capacitor input type rectifier circuit. The input voltage range of the connected DC / DC converter or the like can be narrowed. Therefore, an element having a low withstand voltage can be used as an element such as a DC / DC converter connected at the subsequent stage, and the element can be reduced in size, reduced in noise, and reduced in cost.

【0037】(4)図8に示した昇圧型アクティブフィ
ルタ回路を用いる場合に、チョークコイル65にかかる
電圧は、Vsであるが、降圧型アクティブフィルタ回路
によれば、チョークコイル112dにかかる電圧を(V
s−Vo)まで下げる事ができる。したがって、チョー
クコイル112dのインダクタンス値を小さくすること
ができるので、回路の小型化及び低コスト化を図ること
ができる。
(4) When the step-up type active filter circuit shown in FIG. 8 is used, the voltage applied to the choke coil 65 is Vs, but according to the step-down type active filter circuit, the voltage applied to the choke coil 112d is (V
s-Vo). Therefore, since the inductance value of the choke coil 112d can be reduced, the size and cost of the circuit can be reduced.

【0038】(5)昇圧型アクティブフィルタ回路と比
較して、制御回路を単純化することが可能となる。
(5) The control circuit can be simplified as compared with the boost type active filter circuit.

【0039】(6)トランジスタ112aが整流回路の
直列要素になっているために、整流回路をトランジスタ
112aを用いた突入電流制限回路として使用すること
ができる。従って、従来のコンデンサインプット型整流
回路や昇圧型アクティブフィルタ回路を用いた電源入力
回路に必要とされた突入電流制限回路として、トライア
ック、サイリスタなどのパワーデバイスを省略できる。
(6) Since the transistor 112a is a serial element of the rectifier circuit, the rectifier circuit can be used as an inrush current limiting circuit using the transistor 112a. Therefore, a power device such as a triac or a thyristor can be omitted as an inrush current limiting circuit required for a power supply input circuit using a conventional capacitor input type rectifier circuit or a boost type active filter circuit.

【0040】(7)電源回路の構成が簡単になるので、
ノイズを低減する事ができる。
(7) Since the configuration of the power supply circuit is simplified,
Noise can be reduced.

【0041】[0041]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の降圧型アクティブフィルタ回路を用いた電源装置で
は、次のような問題点があった。
However, the power supply device using the conventional step-down type active filter circuit has the following problems.

【0042】一般には、商用電源230V入力時には、
降圧型アクティブフィルタ回路の出力電圧が200V〜
220V位になるように制御する。ところが、降圧型ア
クティブフィルタ回路では、例えば制御回路の故障やス
イッチング素子の故障時にスイッチング素子がオンに固
定されると、入力商用電源のピーク値(例えば、230
V入力の場合は230*1・4=322V)に整流して
しまう。そこで、後段のDC/DCコンバータに過電圧
保護対策を講ずることが行われている。
Generally, when a commercial power supply of 230 V is input,
Output voltage of step-down active filter circuit is 200V or more
It is controlled to be about 220V. However, in the step-down active filter circuit, if the switching element is fixed to ON at the time of failure of the control circuit or failure of the switching element, for example, the peak value of the input commercial power supply (for example, 230
In the case of a V input, the current is rectified to 230 * 1.4 = 322 V). Therefore, a measure is taken to protect the DC / DC converter in the subsequent stage from overvoltage.

【0043】より具体的に説明する。例えば、降圧型ア
クティブフィルタ回路の出力電圧が200Vになるよう
にPWM制御回路116を用いて制御して、後段のDC
/DCコンバ一タ113をフォワード型で設計した場合
を考えると、DC/DCコンバータのスイッチング素子
のには通常動作時において400V程度の電圧が印加さ
れるため、当該スイッチング素子として450V乃至5
00V耐圧の素子を用いるのが一般的である。
This will be described more specifically. For example, the output voltage of the step-down active filter circuit is controlled by using the PWM control circuit 116 so that the output voltage becomes 200 V.
Considering the case where the / DC converter 113 is designed as a forward type, a voltage of about 400 V is applied to the switching element of the DC / DC converter during normal operation.
Generally, a device having a withstand voltage of 00 V is used.

【0044】ところが、上記のように降圧型アクティブ
フィルタ回路の故障時には、322Vの入力電圧とな
り、DC/DCコンバータのスイッチング素子には64
4Vの電圧が加わり、500V耐圧の素子では破損する
(一般にショートモード故障)。
However, when the step-down active filter circuit fails as described above, the input voltage becomes 322 V, and the switching element of the DC / DC converter has 64 input voltages.
A voltage of 4 V is applied, and the element with a withstand voltage of 500 V is damaged (generally a short mode failure).

【0045】そこで、DC/DCコンバータのスイッチ
ング素子として、耐電圧900Vの素子を用いる方法が
あるが、この方法によれば、スイッチング素子のオン抵
抗が増加するので(一般にFETのオン抵抗は耐電圧の
2乗に比例)、電力損失が増加して装置が大型化するだ
けでなく、コスト的にも不利となる。
Therefore, there is a method of using an element having a withstand voltage of 900 V as a switching element of the DC / DC converter. However, according to this method, the on-resistance of the switching element is increased. , The power loss increases and the size of the device increases, and the cost is disadvantageous.

【0046】また、商用電源ラインと直列にトライアッ
ク等のスイッチング素子を追加して、過電圧時には、ト
ライアックをオフする方法も考えられるが、通常動作時
にこのトライアックのオン電圧(1.5V程度)に入力
電流が流れて、かなりの電力損失が発生するし、コスト
的にも不利である。
It is also conceivable to add a switching element such as a triac in series with the commercial power supply line to turn off the triac at the time of overvoltage. Current flows, causing considerable power loss and disadvantageous in cost.

【0047】さらに、上記従来の降圧型アクティブフィ
ルタ回路においては、チョークコイルの設計が非常に難
しい、といった問題もあった。すなわち、フェライトな
どのコア材に巻き線を施してチョークコイルを作製する
場合には、コア材の透磁率が大きいために最適のインダ
クタンスを得ようとすると巻き数が少なくなる。する
と、スイッチング素子112aのオン時には、(入力電
圧−出力電圧)*(スイッチング素子112aのオン時
間)だけの磁束を、上記少ない巻き数のチョークコイル
で受けとめる事になり、コア材の磁束密度が大きくなっ
てコアでの鉄損がかなり増加し、チョークコイルの昇温
が大きくなる。
Further, the conventional step-down active filter circuit has a problem that it is very difficult to design a choke coil. That is, when a choke coil is manufactured by winding a core material such as ferrite, the number of turns is reduced in order to obtain an optimum inductance because the magnetic permeability of the core material is large. Then, when the switching element 112a is turned on, the magnetic flux of (input voltage-output voltage) * (on time of the switching element 112a) is received by the choke coil having the small number of turns, and the magnetic flux density of the core material is increased. As a result, the core loss in the core increases considerably, and the temperature rise of the choke coil increases.

【0048】コア材として低損失、低透磁率の材料があ
れば、解決できるが適当なものが存在しない。また存在
したとしても(空芯コイル、コアに大きなギャップを付
ける方法も同じ)、磁界の漏れが大きくなってしまい、
磁界中に電流を流すことになり過大な銅損を招いたり、
回路(自他ともに)の誤動作を引き起こすなど、不適切
なことが多い。
If a core material having a low loss and a low magnetic permeability can be solved, there is no suitable material. Also, even if it exists (the same method of providing a large gap in the air core coil and core), the leakage of the magnetic field will increase,
Current flows in the magnetic field, causing excessive copper loss,
It is often inappropriate, such as causing malfunctions of the circuit (both self and others).

【0049】複数のチョークコイルをN個並列接続し
て、比較的多くの巻き数で作製したチョークコイルのイ
ンダクタンスを1/Nにして用いることも考えられる
が、その場合、チョークコイル間での電流バランスを確
保することが難しいし、コスト、サイズの面でも不利で
ある。
It is also conceivable to connect a plurality of choke coils in parallel with each other and use a choke coil manufactured with a relatively large number of turns to reduce the inductance to 1 / N. In this case, the current between the choke coils is reduced. It is difficult to secure a balance, and it is disadvantageous in terms of cost and size.

【0050】本発明は上記従来の問題点に鑑み、降圧型
整流回路とその後段のDC/DCコンバータの組み合わ
せにおいて、電力損失及びコストアップの少ない過電圧
保護構成を可能にする電源装置を提供することを目的と
する。また、この電源装置を搭載した電子機器を提供す
ることを目的とする。さらに、回路の小型化、低コスト
化、及び低損失化を可能にする降圧型整流平滑回路を提
供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and provides a power supply device that enables an overvoltage protection configuration with less power loss and cost increase in a combination of a step-down rectifier circuit and a DC / DC converter at a subsequent stage. With the goal. It is another object of the present invention to provide an electronic device equipped with the power supply device. Further, it is another object of the present invention to provide a step-down rectifying / smoothing circuit capable of reducing the size, cost, and loss of the circuit.

【0051】[0051]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の発明では、交流商用電源を整流する整流手段
と、前記整流手段により整流された入力電圧を降圧する
電圧降圧手段と、前記電圧降圧手段の出力電圧を前記入
力電圧のピーク値より低い所定値に制御する出力電圧制
御手段とを有する降圧型整流回路の後段に、DC/DC
コンバータを接続して構成した電源装置において、前記
降圧型整流回路の出力である前記電圧降圧手段の出力電
圧が設定値より高くなったときに、前記DC/DCコン
バータの動作を停止する構成にしたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a rectifying means for rectifying an AC commercial power supply, a voltage step-down means for stepping down an input voltage rectified by the rectifying means. An output voltage control means for controlling the output voltage of the voltage step-down means to a predetermined value lower than the peak value of the input voltage;
In a power supply device connected with a converter, the operation of the DC / DC converter is stopped when an output voltage of the voltage step-down means, which is an output of the step-down rectifier circuit, becomes higher than a set value. Things.

【0052】第2の発明では、上記第1の発明におい
て、前記電圧降圧手段は、前記整流手段の出力側に直列
接続されたチョークコイル及びスイッチング素子を有
し、該チョークコイル及びスイッチング素子の動作に基
づいて前記整流手段により整流された入力電圧を降圧す
る構成にすると共に、前記出力電圧制御手段は、入力商
用電源の周波数より高い周波数で且つ前記チョークコイ
ルが電流不連続モードで動作可能な程度に小さいオンデ
ューティーで前記スイッチング素子の動作を制御するス
イッチング素子制御手段を含む構成とし、前記電圧降圧
手段の前記スイッチング素子に流れる電流を監視する電
流監視手段を設け、前記スイッチング素子に流れる電流
がゼロになる期間または所定値より小さくなる期間がな
くなった時、かつ前記電圧降圧手段の出力電圧が設定値
より高い時に、前記DC/DCコンバータの動作を停止
する構成にしたものである。
In a second aspect based on the first aspect, the voltage step-down means has a choke coil and a switching element connected in series to an output side of the rectifying means, and operates the choke coil and the switching element. And the output voltage control means operates at a frequency higher than the frequency of the input commercial power supply and the choke coil can operate in the current discontinuous mode. A switching element control means for controlling the operation of the switching element with a small on-duty, and a current monitoring means for monitoring a current flowing through the switching element of the voltage step-down means, wherein the current flowing through the switching element is zero. When there is no longer a period in which When the output voltage of the pressure step-down means is higher than the set value, it is obtained by the configuration of stopping the operation of the DC / DC converter.

【0053】第3の発明では、上記第1または第2の発
明において、前記DC/DCコンバータの動作の停止
は、該DC/DCコンバータ中のスイッチング素子をオ
フに固定して行うものである。
In a third aspect based on the first or second aspect, the operation of the DC / DC converter is stopped by fixing a switching element in the DC / DC converter to OFF.

【0054】第4の発明では、交流商用電源を整流する
整流手段、該整流手段により整流された入力電圧を降圧
する電圧降圧手段、及び該電圧降圧手段の出力電圧を前
記入力電圧のピーク値より低い所定値に制御する出力電
圧制御手段を有する降圧型整流回路の後段にDC/DC
コンバータを接続して構成した電源装置を備え、該電源
装置を動作電圧として所定の動作を行う電子機器におい
て、前記電源装置は、前記降圧型整流回路の出力である
前記電圧降圧手段の出力電圧が設定値より高くなったと
きに、前記DC/DCコンバータの動作を停止する構成
にしたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a rectifier for rectifying an AC commercial power supply, a voltage step-down means for stepping down an input voltage rectified by the rectifier, and an output voltage of the voltage step-down means based on a peak value of the input voltage. DC / DC at the subsequent stage of the step-down rectifier circuit having output voltage control means for controlling to a low predetermined value
An electronic device comprising a power supply device connected to a converter and performing a predetermined operation using the power supply device as an operating voltage, wherein the power supply device has an output voltage of the voltage step-down means, which is an output of the step-down rectifier circuit. When the value becomes higher than the set value, the operation of the DC / DC converter is stopped.

【0055】第5の発明では、上記第4の発明におい
て、前記電源装置の前記電圧降圧手段は、前記整流手段
の出力側に直列接続されたチョークコイル及びスイッチ
ング素子を有し、該チョークコイル及びスイッチング素
子の動作に基づいて前記整流手段により整流された入力
電圧を降圧する構成にすると共に、前記出力電圧制御手
段は、入力商用電源の周波数より高い周波数で且つ前記
チョークコイルが電流不連続モードで動作可能な程度に
小さいオンデューティーで前記スイッチング素子の動作
を制御するスイッチング素子制御手段を含む構成とし、
前記電圧降圧手段の前記スイッチング素子に流れる電流
を監視する電流監視手段を設け、前記スイッチング素子
に流れる電流がゼロになる期間または所定値より小さく
なる期間がなくなった時、かつ前記電圧降圧手段の出力
電圧が設定値より高い時に、前記DC/DCコンバータ
の動作を停止する構成にしたものである。
In a fifth aspect based on the fourth aspect, the voltage step-down means of the power supply device has a choke coil and a switching element connected in series to an output side of the rectifier means. The output voltage control means is configured to step down the input voltage rectified by the rectification means based on the operation of the switching element, and the output voltage control means has a frequency higher than the frequency of the input commercial power supply and the choke coil operates in the current discontinuous mode. A configuration including switching element control means for controlling the operation of the switching element with an on-duty small enough to be operable,
Current monitoring means for monitoring the current flowing through the switching element of the voltage step-down means, when there is no longer a period in which the current flowing through the switching element becomes zero or less than a predetermined value, and an output of the voltage step-down means When the voltage is higher than a set value, the operation of the DC / DC converter is stopped.

【0056】第6の発明では、上記第4または第5の発
明において、前記DC/DCコンバータの動作の停止
は、該DC/DCコンバータ中のスイッチング素子をオ
フに固定して行うものである。
In a sixth aspect based on the fourth or fifth aspect, the operation of the DC / DC converter is stopped by fixing a switching element in the DC / DC converter to OFF.

【0057】第7の発明では、交流商用電源を整流する
整流手段と、前記整流手段の出力側のハイサイドとロー
サイド間に接続された平滑用コンデンサ、該平滑用コン
デンサに接続されたチョークコイル、及び前記チョーク
コイルに流れる電流をスイッチングするスイッチング素
子を有する電圧降圧手段とを備えた降圧型整流平滑回路
において、前記電圧降圧手段のチョークコイルは、同一
のコアに2つの巻線を同一巻数で巻いたコモンモードチ
ョークコイルの2つの巻き線を、互いに生ずる磁束が打
ち消し合うように直列に接続したものである。
According to a seventh aspect of the present invention, a rectifier for rectifying an AC commercial power supply, a smoothing capacitor connected between a high side and a low side on the output side of the rectifier, a choke coil connected to the smoothing capacitor, And a voltage step-down rectifying / smoothing circuit having a switching element for switching a current flowing through the choke coil, wherein the choke coil of the voltage step-down means has two windings wound on the same core with the same number of turns. The two windings of the common mode choke coil are connected in series so that magnetic fluxes generated by each other cancel each other out.

【0058】第8の発明では、交流商用電源を整流する
整流手段と、前記整流手段の出力側のハイサイドとロー
サイド間に接続された平滑用コンデンサ、該平滑用コン
デンサに接続されたチョークコイル、及び前記チョーク
コイルに流れる電流をスイッチングするスイッチング素
子を有する電圧降圧手段とを備えた降圧型整流平滑回路
において、前記電圧降圧手段の前記チョークコイルは、
前記同一のコアに2つの巻線を同一巻数で巻いたコモン
モードチョークコイルの2つの巻線である第1及び第2
の巻き線を、前記第1の巻き線、前記平滑コンデンサ及
び前記第2の巻き線のループで各々の第1及び第2の巻
き線によって生ずる磁束が打ち消し合うような極性で、
前記電圧降圧手段のハイサイドとローサイドにそれぞれ
に接続したものである。
According to an eighth aspect of the present invention, a rectifier for rectifying an AC commercial power supply, a smoothing capacitor connected between the high side and the low side on the output side of the rectifier, a choke coil connected to the smoothing capacitor, And a voltage step-down rectifying / smoothing circuit including a voltage step-down unit having a switching element for switching a current flowing through the choke coil, wherein the choke coil of the voltage step-down unit includes:
First and second windings of a common mode choke coil in which two windings are wound on the same core with the same number of turns.
With a polarity such that the magnetic flux generated by each of the first and second windings in the loop of the first winding, the smoothing capacitor and the second winding cancels out,
The voltage step-down means is connected to the high side and the low side, respectively.

【0059】第9の発明では、交流商用電源を整流する
整流手段と、前記整流手段の出力側のハイサイドとロー
サイド間に接続された平滑用コンデンサ、該平滑用コン
デンサに接続されたチョークコイル、及び前記チョーク
コイルに流れる電流をスイッチングするスイッチング素
子を有する電圧降圧手段とを備えた降圧型整流平滑回路
の後段に、DC/DCコンバータを接続して構成した電
源装置において、前記電圧降圧手段の前記チョークコイ
ルは、同一のコアに2つの巻線を同一巻数で巻いたコモ
ンモードチョークコイルの2つの巻き線を、互いに生ず
る磁束が打ち消し合うように直列に接続したものであ
る。
According to a ninth aspect of the present invention, a rectifier for rectifying an AC commercial power supply, a smoothing capacitor connected between a high side and a low side on the output side of the rectifier, a choke coil connected to the smoothing capacitor, And a voltage step-down rectifying / smoothing circuit having a switching element for switching a current flowing through the choke coil, and a DC / DC converter connected to a subsequent stage of the step-down rectifying / smoothing circuit. A choke coil is obtained by connecting two windings of a common mode choke coil in which two windings are wound on the same core with the same number of turns in series such that magnetic fluxes generated from each other cancel each other.

【0060】第10の発明では、交流商用電源を整流す
る整流手段と、前記整流手段の出力側のハイサイドとロ
ーサイド間に接続された平滑用コンデンサ、該平滑用コ
ンデンサに接続されたチョークコイル、及び前記チョー
クコイルに流れる電流をスイッチングするスイッチング
素子を有する電圧降圧手段とを備えた降圧型整流平滑回
路の後段に、DC/DCコンバータを接続して構成した
電源装置において、前記電圧降圧手段の前記チョークコ
イルは、同一のコアに2つの巻線を同一巻数で巻いたコ
モンモードチョークコイルの2つの巻線である第1及び
第2の巻き線を、前記第1の巻き線、前記平滑コンデン
サ及び前記第2の巻き線のループで各々の第1及び第2
の巻き線によって生ずる磁束が打ち消し合うような極性
で、前記電圧降圧手段のハイサイドとローサイドにそれ
ぞれ接続したものである。
According to a tenth aspect, a rectifier for rectifying an AC commercial power supply, a smoothing capacitor connected between a high side and a low side on the output side of the rectifier, a choke coil connected to the smoothing capacitor, And a voltage step-down rectifying / smoothing circuit having a switching element for switching a current flowing through the choke coil, and a DC / DC converter connected to a subsequent stage of the step-down rectifying / smoothing circuit. The choke coil includes a first winding, the smoothing capacitor, and a first winding and a second winding, which are two windings of a common mode choke coil in which two windings are wound on the same core with the same number of turns. Each of the first and second loops in the second winding loop
Are connected to the high side and the low side of the voltage step-down means, respectively, with polarities such that the magnetic fluxes generated by the windings cancel each other.

【0061】[0061]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0062】(第1実施形態)図1は、本発明の第1実
施形態に係る電源装置の概略構成を示すブロック図であ
り、図11と共通の要素には同一の符号が付されてい
る。
(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a power supply device according to a first embodiment of the present invention. Elements common to FIG. 11 are denoted by the same reference numerals. .

【0063】この電源装置は、図11に示した従来の降
圧型アクティブフィルタ回路の後段にDC/DCコンバ
ータ113を接続して構成され、さらに、該降圧型アク
ティブフィルタ回路の出力である降圧チョッパ回路11
2の出力電圧Voが設定値より高くなったことを検出し
て停止信号CSを出力する過電圧検出回路117を設
け、DC/DCコンバータ113は、前記停止信号CS
を受けたときにスイッチング素子113aをオフに固定
して動作を停止するようにしたものである。
This power supply device is constructed by connecting a DC / DC converter 113 at a stage subsequent to the conventional step-down active filter circuit shown in FIG. 11, and further includes a step-down chopper circuit which is an output of the step-down active filter circuit. 11
2 is provided with an overvoltage detection circuit 117 for detecting that the output voltage Vo has become higher than the set value and outputting a stop signal CS. The DC / DC converter 113
Upon receiving the signal, the switching element 113a is fixed to the off state to stop the operation.

【0064】ここで、前記設定値は、降圧型アクティブ
フィルタ回路では230V入力時には200V〜220
V位に制御されるのが一般的であるので、例えば225
Vに設定するものとする。
Here, in the step-down type active filter circuit, the set value is set to 200 V to 220 V when 230 V is input.
Since it is generally controlled to the V position, for example, 225
V.

【0065】DC/DCコンバータ113は、スイッチ
ング素子113a、トランス113b、ダイオード11
3c,113d、チョークコイル113e、平滑用コン
デンサ113fを備え、さらに、前記スイッチング素子
113aのスイッチング動作を制御する制御回路113
gを備えている。そして、この制御回路113gが過電
圧検出回路117からの停止信号CSを受けたときは、
スイッチング素子113aをオフに固定するようになっ
ている。
The DC / DC converter 113 includes a switching element 113a, a transformer 113b, a diode 11
3c, 113d, a choke coil 113e, a smoothing capacitor 113f, and a control circuit 113 for controlling a switching operation of the switching element 113a.
g. When the control circuit 113g receives the stop signal CS from the overvoltage detection circuit 117,
The switching element 113a is fixed off.

【0066】降圧型アクティブフィルタ回路のスイッチ
ング素子112aが故障時等により常時オン状態とな
り、降圧型アクティブフィルタ回路が出力過電圧を発生
する場合について説明する。
The case where the switching element 112a of the step-down active filter circuit is always turned on due to a failure or the like and the step-down active filter circuit generates an output overvoltage will be described.

【0067】例えば、PWM制御回路116の故障等に
より、スイッチング素子112aのゲート信号が“H”
レベルに固定されて、スイッチング素子112aがオン
状態に固定された場合には、降圧型アクティブフィルタ
回路は、全波整流回路と同一になり、入力商用電源Vi
n(AC)のピーク値に整流平滑動作を行う。すなわ
ち、230V(AC)入力の場合には、降圧型アクティ
ブフィルタ回路は322V(DC)の電圧を出力し、こ
の電圧が後段のDC/DCコンバータ113の入力電圧
として供給されることになる。
For example, the gate signal of the switching element 112a becomes "H" due to a failure of the PWM control circuit 116 or the like.
When the switching element 112a is fixed at the level and the switching element 112a is fixed at the ON state, the step-down active filter circuit becomes the same as the full-wave rectifier circuit, and the input commercial power supply Vi
A rectification smoothing operation is performed on the peak value of n (AC). That is, in the case of 230 V (AC) input, the step-down active filter circuit outputs a voltage of 322 V (DC), and this voltage is supplied as an input voltage of the DC / DC converter 113 in the subsequent stage.

【0068】このとき、過電圧検出回路117は、出力
電圧Voが設定値よりも高くなったので停止信号CSを
出力する。DC/DCコンバータ113の制御回路11
3gは、この停止信号CSを受けて、DC/DCコンバ
ータ113内のスイッチング素子113aをオフに固定
してスイッチ動作を停止させる。
At this time, the overvoltage detection circuit 117 outputs the stop signal CS because the output voltage Vo has become higher than the set value. Control circuit 11 of DC / DC converter 113
3g, upon receiving the stop signal CS, fixes the switching element 113a in the DC / DC converter 113 to OFF to stop the switching operation.

【0069】DC/DCコンバータ113のスイッチン
グ素子113aがオフに固定された状態では、スイッチ
ング素子113aにかかる電圧は、DC/DCコンバー
タ113の入力電圧322Vそのものになる。すなわ
ち、商用230V(AC)入力では、降圧型アクティブ
フィルタ回路の故障などにより、スイッチング素子11
2aがオン状態に固定されたとしても、230*1.4
=322V以上の電圧は、DC/DCコンバータ113
のスイッチング素子113aには加わらない。
When the switching element 113a of the DC / DC converter 113 is fixed to the off state, the voltage applied to the switching element 113a becomes the input voltage 322V of the DC / DC converter 113 itself. That is, in a commercial 230 V (AC) input, the switching element 11
Even if 2a is fixed in the ON state, 230 * 1.4
= 322V or more is applied to the DC / DC converter 113
Of the switching element 113a.

【0070】従って、DC/DCコンバータ113のス
イッチング素子113aとして、一般的な450Vない
し500V耐圧の素子を用いることができる。すなわ
ち、例えば、降圧型アクティブフィルタ回路の出力電圧
Voが200VになるようにPWM制御回路116を用
いて制御して、後段のDC/DCコンバ一タ113をフ
ォワード型で設計した場合を考えると、DC/DCコン
バータ113のスイッチング素子113aのドレインに
は、通常動作時(スイッチング素子113aがスイッチ
ング動作をしている状態)において400V程度の電圧
(入力電圧Vinの2倍+α)が印加されるため、スイ
ッチング素子113aとして450V乃至500V耐圧
の素子を用いるのが一般的である。スイッチング素子1
13aのドレイン電圧波形を図2に示す。
Therefore, a general element having a withstand voltage of 450 V to 500 V can be used as the switching element 113a of the DC / DC converter 113. That is, for example, a case is considered in which the output voltage Vo of the step-down active filter circuit is controlled to be 200 V by using the PWM control circuit 116, and the DC / DC converter 113 at the subsequent stage is designed as a forward type. Since a voltage of about 400 V (twice the input voltage Vin + α) is applied to the drain of the switching element 113a of the DC / DC converter 113 during normal operation (when the switching element 113a performs a switching operation), Generally, an element having a withstand voltage of 450 V to 500 V is used as the switching element 113a. Switching element 1
FIG. 2 shows the drain voltage waveform of 13a.

【0071】また、降圧型アクティブフィルタ回路の平
滑コンデンサ112cには、322V(DC)の電圧が
印加されるが、ある種の250V耐圧電解コンデンサ
は、軽負荷であれば400V程度の電圧が加わっても故
障しない事も知られている。この電解コンデンサを本実
施形態の平滑コンデンサ112cとして用いる。
A voltage of 322 V (DC) is applied to the smoothing capacitor 112 c of the step-down active filter circuit. However, a certain type of 250 V withstand voltage electrolytic capacitor is applied with a voltage of about 400 V if the load is light. It is also known that it does not break down. This electrolytic capacitor is used as the smoothing capacitor 112c of the present embodiment.

【0072】このように、本実施形態の電源装置は、降
圧型アクティブフィルタ回路の出力電圧の過電圧を検出
したら、後段のDC/DCコンバータのスイッチング素
子を停止するようにしたので、DC/DCコンバータの
スイッチング素子や二次側整流ダイオード等の過電圧破
壊を防止することができる。
As described above, the power supply device according to the present embodiment stops the switching element of the subsequent DC / DC converter when the overvoltage of the output voltage of the step-down active filter circuit is detected. Of the switching element and the secondary-side rectifier diode can be prevented.

【0073】かかる本実施形態の電源装置を複写機など
の電子機器に使用するに際し、上述のように、降圧型ア
クティブフィルタ回路の出力過電圧を検出したとき、D
C/DCコンバータを停止させれば、機器の制御用5V
電源が無くなりシステムはダウンする。そのとき、メイ
ンスイッチをオートオフさせることにより、降圧型アク
ティブフィルタ回路の故障が機器の他のブロックに波及
することはなくなる。
When the power supply device of the present embodiment is used in an electronic device such as a copying machine, when the output overvoltage of the step-down active filter circuit is detected as described above, D
If the C / DC converter is stopped, 5V for device control
The power goes out and the system goes down. At this time, by automatically turning off the main switch, the failure of the step-down active filter circuit does not spread to other blocks of the device.

【0074】このような本実施形態の電源装置では、従
来の電源装置のように、過電圧保護回路のために電力損
失を生ずることがなく、しかもコストアップすることも
ほとんどない。
In the power supply device of this embodiment, unlike the conventional power supply device, no power loss occurs due to the overvoltage protection circuit, and the cost is hardly increased.

【0075】(第2実施形態)図3は、本発明の第2実
施形態に係る電源装置の概略構成を示すブロック図であ
り、図1と共通の要素には同一の符号が付されている。
(Second Embodiment) FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a power supply device according to a second embodiment of the present invention. Elements common to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. .

【0076】上記図1の構成において、ゼロ電流検出回
路118とANDゲート119を設けたものである。
In the configuration shown in FIG. 1, a zero current detection circuit 118 and an AND gate 119 are provided.

【0077】ゼロ電流検出回路118は、降圧型アクテ
ィブフィルタ回路のスイッチング素子112aに流れる
電流をモニタし、この電流がゼロになる期間または所定
値よりも小さくなる期間がなくなったときに“L”レベ
ルの信号CGを出力する。ANDゲート119は、ゼロ
電流検出回路118からの“L”レベル信号CGと過電
圧検出回路117からの“H”レベル信号(過電圧検出
時)とを入力したとき、DC/DCコンバータ113の
制御回路113gへ停止信号CSを出力する。これによ
って、DC/DCコンバータ113のスイッチング素子
113aをオフに固定するものである。
The zero current detection circuit 118 monitors the current flowing through the switching element 112a of the step-down active filter circuit, and when there is no longer a period in which the current becomes zero or a period in which the current becomes smaller than a predetermined value, the "L" level is obtained. Is output. When the “L” level signal CG from the zero current detection circuit 118 and the “H” level signal (at the time of overvoltage detection) from the overvoltage detection circuit 117 are input, the AND gate 119 controls the control circuit 113g of the DC / DC converter 113. To output a stop signal CS. Thus, the switching element 113a of the DC / DC converter 113 is fixed to off.

【0078】すなわち、降圧型アクティブフィルタ回路
のスイッチング素子112aのドレイン電流をモニタし
て、その電流が連続になった時(つまりスイッチング素
子112aがオンに固定された場合)且つ、降圧型アク
ティブフィルタ回路の出力電圧Voが所定の値以上にな
ったときに、前記降圧型アクティブフィルタ回路の出力
に異常電圧が発生した(たとえば、トランジスタ112
aのオン状態固定)と判断(予測)して、後段のDC/
DCコンバータ113のスイッチング素子をオフに固定
する。
That is, the drain current of the switching element 112a of the step-down active filter circuit is monitored, and when the current becomes continuous (that is, when the switching element 112a is fixed to ON), When the output voltage Vo becomes equal to or higher than a predetermined value, an abnormal voltage is generated in the output of the step-down active filter circuit (for example, the transistor 112).
a is fixed (ON state of a), and the DC /
The switching element of the DC converter 113 is fixed to off.

【0079】これにより、降圧型アクティブフィルタ回
路の平滑コンデンサ112cの電圧が上昇するのを、迅
速に且つ確実に検出する事ができるので、瞬時たりとも
後段のDC/DCコンバータ113のスイッチング素子
113aに過電圧をかける事なく異常を検出し停止する
事ができる。また、検出回路117の誤動作を心配せず
に、過電圧検出ポイントを定常動作時の降圧整流電圧の
近傍(例えば、205V程度)に設定することができ
る。
As a result, an increase in the voltage of the smoothing capacitor 112c of the step-down active filter circuit can be detected promptly and reliably, so that the switching element 113a of the DC / DC converter 113 at the subsequent stage can be detected even instantaneously. Abnormality can be detected and stopped without applying overvoltage. Further, the overvoltage detection point can be set near the step-down rectified voltage during normal operation (for example, about 205 V) without worrying about the malfunction of the detection circuit 117.

【0080】このように、本実施形態では、出力過電圧
の検出手段として、降圧型アクティブフィルタ回路のス
イッチング素子に流れる電流のゼロになる期間がなくな
ることを検出する方法と、降圧型アクティブフィルタ回
路の出力電圧を直接検出する方法とを組み合わせるよう
にしたので、過電圧保護手段につき、その応答を迅速に
し、かつ誤動作のないものにすることができる。
As described above, in this embodiment, as a means for detecting an output overvoltage, a method for detecting that the period during which the current flowing through the switching element of the step-down active filter circuit becomes zero disappears, and a method for detecting the step-down active filter circuit. Since the method is combined with the method of directly detecting the output voltage, the response of the overvoltage protection means can be made quick and no malfunction occurs.

【0081】(第3実施形態)図4は、本発明の第3実
施形態に係る電源装置の概略構成を示すブロック図であ
り、図11と共通の要素には同一の符号が付されてい
る。
(Third Embodiment) FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a power supply device according to a third embodiment of the present invention. Elements common to FIG. 11 are denoted by the same reference numerals. .

【0082】本実施形態では、上記図11に示した降圧
型アクティブフィルタ回路において、降圧チョッパ回路
112のチョークコイルとして、同一のコアに2つの巻
線を同一巻数で巻いたコモンモードチョークコイル12
1を用い、その2つの巻き線を、互いに生ずる磁束が打
ち消し合うように直列に接続したものである。
In the present embodiment, in the step-down active filter circuit shown in FIG. 11, the common mode choke coil 12 in which two windings are wound with the same number of turns on the same core as the choke coil of the step-down chopper circuit 112 is used.
1, two windings are connected in series such that magnetic fluxes generated by each other cancel each other.

【0083】すなわち、このコモンモードチョークコイ
ル121は、高透磁率コア材を用いたコモンモードチョ
ークコイル(例えば電源ラインノイズ対策用)を用いて
いる。インダクタンスは、漏れインダクタンスを利用
し、漏れ磁界の量も空芯コイルに比べて小さくしてしま
うものである。
That is, as the common mode choke coil 121, a common mode choke coil using a high magnetic permeability core material (for example, for power line noise suppression) is used. The inductance utilizes the leakage inductance, and the amount of the leakage magnetic field is made smaller than that of the air-core coil.

【0084】通常、コモンモードチョークコイルとは、
同一のコアに2つ(単相系の場合2つ、3相交流系では
3つ)の巻線を同一巻数だけ巻いたものである。一般的
な用途としては、図4の120のように、商用電源ライ
ンのL/N極にそれぞれの巻き線を直列に挿入し、ノル
マルモードではインダクタンス値がほとんどゼロで、か
つコモンモードでは、大きなインダクタンスがみえるよ
うな極性に接続して、ノイズフィルタとして用いられ
る。
Usually, a common mode choke coil is
Two windings (two in a single-phase system, three in a three-phase AC system) are wound on the same core by the same number of turns. As a general application, as shown by 120 in FIG. 4, respective windings are inserted in series to the L / N poles of the commercial power supply line, the inductance value is almost zero in normal mode, and large in common mode. It is used as a noise filter by connecting it to a polarity where inductance can be seen.

【0085】しかしながら、2つの巻き線は、コアを通
して100%結合している訳ではなく、わずかにノルマ
ルモード成分のインダクタンスが残る。これを漏れイン
ダクタンスと呼ぶ。漏れインダクタンスは、上記フィル
タの場合では商用電源周波数に対しては微々たるインピ
ーダンスであるが、100KHz程度以上にて降圧型ア
クティブ整流回路で用いるには、充分なインダクタンス
である。
However, the two windings are not 100% coupled through the core, and the inductance of the normal mode component slightly remains. This is called leakage inductance. The leakage inductance has a very small impedance with respect to the frequency of the commercial power supply in the case of the above-mentioned filter, but is sufficient for use in a step-down active rectifier circuit at about 100 KHz or more.

【0086】また、漏れインダクタンスの特徴として、
(1)上記コモンモードチョークコイルからコアを取り
除いた空芯インダクタンスよりも数倍大きくなり、
(2)コアではノルマルモード分の磁束はキャンセルす
るので、鉄損はほとんどゼロである。(3)閉磁路であ
るので、漏れ磁界は、空芯コイルや大きなギャップ付き
コアを用いたコイルより小さい。
Also, as a feature of the leakage inductance,
(1) It is several times larger than the air core inductance obtained by removing the core from the common mode choke coil,
(2) Since the magnetic flux for the normal mode is canceled in the core, the iron loss is almost zero. (3) Since it is a closed magnetic circuit, the leakage magnetic field is smaller than an air-core coil or a coil using a large gap core.

【0087】本実施形態では、このような特徴を持つコ
モンモードチョークコイルを、降圧型アクティブフィル
タ回路においてチョークコイルとして用いたので、等価
的に低損失(コアの鉄損が少ない)、低透磁率、且つ漏
れ磁界の少ないチョークコイルとなり、理想的な特性を
示す。さらに、高透機率のコア材を用いたコモンモード
チョークコイルであれば、充分な漏れインダクタンスを
得るのに、巻線の巻き数も少なくて済み、巻き線での銅
損も減少する。
In the present embodiment, since the common mode choke coil having such characteristics is used as a choke coil in the step-down active filter circuit, equivalently low loss (less iron loss of the core) and low magnetic permeability In addition, the choke coil has a small leakage magnetic field and exhibits ideal characteristics. Furthermore, in the case of a common mode choke coil using a core material having high permeability, the number of turns of the windings can be reduced to obtain sufficient leakage inductance, and copper loss in the windings is reduced.

【0088】(第4実施形態)図5、本発明の第4実施
形態に係る電源装置の概略構成を示すブロック図であ
り、図11と共通の要素には同一の符号が付されてい
る。
(Fourth Embodiment) FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a power supply device according to a fourth embodiment of the present invention. Elements common to those in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals.

【0089】本実施形態では、上記図11に示した降圧
型アクティブフィルタ回路において、降圧チョッパ回路
112のチョークコイルとして、同一のコアに2つの巻
線を同一巻数で巻いたコモンモードチョークコイル13
0を用いたものである。
In the present embodiment, in the step-down active filter circuit shown in FIG. 11, as the choke coil of the step-down chopper circuit 112, the common mode choke coil 13 in which two windings are wound around the same core with the same number of turns.
0 is used.

【0090】このコモンモードチョークコイル130
は、2つの巻線である第1及び第2の巻き線を、第1の
巻き線、平滑コンデンサ112c及び第2の巻き線のル
ープで各々の第1及び第2の巻き線によって生ずる磁束
が打ち消し合うような極性で、降圧チョッパ回路112
のハイサイドとローサイドにそれぞれに接続したもので
ある。
This common mode choke coil 130
The magnetic flux generated by each of the first and second windings in the loop of the first winding, the smoothing capacitor 112c and the second winding is divided into two windings, the first and second windings. Step-down chopper circuit 112 with polarity that cancels out
These are connected to the high side and the low side, respectively.

【0091】上述のようなコモンモードチョークコイル
130を挿入することにより、後段のDC/DCコンバ
ータ等のコモンモードフィルタとしての効果が生じ、商
用電源回路に挿入すべきノイズフィルタの量を減らすこ
とができる。
By inserting the common mode choke coil 130 as described above, an effect as a common mode filter such as a DC / DC converter at the subsequent stage is generated, and the amount of a noise filter to be inserted into a commercial power supply circuit can be reduced. it can.

【0092】[0092]

【発明の効果】以上詳述したように、第1の発明である
電源装置によれば、降圧型整流回路のスイッチング素子
の故障時や出力電圧制御手段の誤動作時のための過電圧
保護手段を低損失及び低コストで実現することが可能に
なる。
As described above in detail, according to the power supply device of the first invention, the overvoltage protection means for the case where the switching element of the step-down rectifier circuit fails or the output voltage control means malfunctions is reduced. It can be realized at low cost and low cost.

【0093】第2及び第3の発明である電源装置によれ
ば、過電圧を迅速に且つ確実に検出する事ができる。こ
れにより、瞬時たりとも後段のDC/DCコンバータの
スイッチング素子に過電圧をかける事なく異常を検出し
停止する事が可能になる。
According to the power supply devices of the second and third inventions, overvoltage can be quickly and reliably detected. As a result, it is possible to detect an abnormality and stop without applying an overvoltage to the switching element of the DC / DC converter at the subsequent stage even at an instant.

【0094】第4乃至第6の発明である電子機器によれ
ば、降圧型アクティブフィルタ回路の故障が機器の他の
ブロックに波及することを防ぐことができる。
According to the electronic devices of the fourth to sixth aspects, it is possible to prevent the failure of the step-down active filter circuit from spreading to other blocks of the device.

【0095】第7乃至第10の発明である降圧型整流平
滑回路及び電源装置によれば、電圧降圧手段のチョーク
コイルをコモンモードチョークコイルを用いて構成した
ので、低損失、低透磁率、かつ漏れ磁界の少ないチョー
クコイルとなり、回路の小型化、低コスト化、低損失化
が可能になる。
According to the step-down rectifying / smoothing circuit and the power supply device according to the seventh to tenth aspects of the present invention, the choke coil of the voltage step-down means is constituted by using the common mode choke coil. A choke coil with a small leakage magnetic field can be obtained, and the circuit can be reduced in size, cost, and loss can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係る電源装置の概略構
成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a power supply device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】DC/DCコンバ一タ内スイッチング素子のド
レイン電圧波形図である。
FIG. 2 is a drain voltage waveform diagram of a switching element in a DC / DC converter.

【図3】本発明の第2実施形態に係る電源装置の概略構
成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a power supply device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3実施形態に係る電源装置の概略構
成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a power supply device according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4実施形態に係る電源装置の概略構
成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a power supply device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】従来の電源入力回路(コンデンサインプット型
整流回路)を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional power supply input circuit (capacitor input type rectifier circuit).

【図7】従来の電源入力回路を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a conventional power supply input circuit.

【図8】従来の電源入力回路(昇圧型アクティブフィル
タ回路)を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a conventional power supply input circuit (boost type active filter circuit).

【図9】従来の電源入力回路の特性図である。FIG. 9 is a characteristic diagram of a conventional power supply input circuit.

【図10】従来の電源入力回路の特性図である。FIG. 10 is a characteristic diagram of a conventional power supply input circuit.

【図11】従来の降圧型アクティブフィルタ回路の回路
図である。
FIG. 11 is a circuit diagram of a conventional step-down active filter circuit.

【図12】図11の回路の動作を示す波形図である。FIG. 12 is a waveform chart showing an operation of the circuit of FIG. 11;

【図13】ダイオードブリッジの出力電流Is及びチョ
ークコイルに流れる電流ILの変化をしめす図である。
FIG. 13 is a diagram showing changes in an output current Is of a diode bridge and a current IL flowing through a choke coil.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

110 ダイオードブリッジ 111 ローパスフィルタ 112a スイッチング素子 112d チョークコイル 112 降圧型チョッパ回路 113 DC/DCコンバータ 113a スイッチング素子 114 差動増幅回路 115 誤差増幅回路 116 PWM(パルス幅変調)制御回路 117 過電圧検出回路 118 ゼロ電流検出回路 121 コモンモードチョークコイル Reference Signs List 110 diode bridge 111 low-pass filter 112a switching element 112d choke coil 112 step-down chopper circuit 113 DC / DC converter 113a switching element 114 differential amplifier circuit 115 error amplifier circuit 116 PWM (pulse width modulation) control circuit 117 overvoltage detection circuit 118 zero current Detection circuit 121 Common mode choke coil

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H02M 3/155 H02M 3/155 H ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H02M 3/155 H02M 3/155 H

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流商用電源を整流する整流手段と、前
記整流手段により整流された入力電圧を降圧する電圧降
圧手段と、前記電圧降圧手段の出力電圧を前記入力電圧
のピーク値より低い所定値に制御する出力電圧制御手段
とを有する降圧型整流回路の後段に、DC/DCコンバ
ータを接続して構成した電源装置において、 前記降圧型整流回路の出力である前記電圧降圧手段の出
力電圧が設定値より高くなったときに、前記DC/DC
コンバータの動作を停止する構成にしたことを特徴とす
る電源装置。
1. A rectifying unit for rectifying an AC commercial power supply, a voltage step-down unit for stepping down an input voltage rectified by the rectifying unit, and a predetermined value lower than a peak value of the input voltage to output voltage of the voltage step-down unit. And a DC / DC converter connected to a subsequent stage of the step-down rectifier circuit having output voltage control means for controlling the output voltage of the step-down rectifier circuit. Above the DC / DC value.
A power supply device characterized in that the operation of the converter is stopped.
【請求項2】 前記電圧降圧手段は、前記整流手段の出
力側に直列接続されたチョークコイル及びスイッチング
素子を有し、該チョークコイル及びスイッチング素子の
動作に基づいて前記整流手段により整流された入力電圧
を降圧する構成にすると共に、 前記出力電圧制御手段は、入力商用電源の周波数より高
い周波数で且つ前記チョークコイルが電流不連続モード
で動作可能な程度に小さいオンデューティーで前記スイ
ッチング素子の動作を制御するスイッチング素子制御手
段を含む構成とし、 前記電圧降圧手段の前記スイッチング素子に流れる電流
を監視する電流監視手段を設け、 前記スイッチング素子に流れる電流がゼロになる期間ま
たは所定値より小さくなる期間がなくなった時、かつ前
記電圧降圧手段の出力電圧が設定値より高い時に、前記
DC/DCコンバータの動作を停止する構成にしたこと
を特徴とする請求項1記載の電源装置。
2. The voltage step-down means has a choke coil and a switching element connected in series to an output side of the rectification means, and an input rectified by the rectification means based on the operation of the choke coil and the switching element. The output voltage control means controls the operation of the switching element at a frequency higher than the frequency of the input commercial power supply and with an on-duty that is small enough to allow the choke coil to operate in the current discontinuous mode. A current monitoring means for monitoring a current flowing through the switching element of the voltage step-down means, wherein a period during which the current flowing through the switching element becomes zero or a period during which the current flowing through the switching element becomes smaller than a predetermined value is provided. When the output voltage is reduced, and the output voltage of the voltage step-down unit is higher than a set value. 2. The power supply device according to claim 1, wherein the operation of the DC / DC converter is stopped at the time.
【請求項3】 前記DC/DCコンバータの動作の停止
は、該DC/DCコンバータ中のスイッチング素子をオ
フに固定して行うことを特徴とする請求項1または請求
項2記載の電源装置。
3. The power supply device according to claim 1, wherein the operation of the DC / DC converter is stopped by fixing a switching element in the DC / DC converter to OFF.
【請求項4】 交流商用電源を整流する整流手段、該整
流手段により整流された入力電圧を降圧する電圧降圧手
段、及び該電圧降圧手段の出力電圧を前記入力電圧のピ
ーク値より低い所定値に制御する出力電圧制御手段を有
する降圧型整流回路の後段にDC/DCコンバータを接
続して構成した電源装置を備え、該電源装置を動作電圧
として所定の動作を行う電子機器において、 前記電源装置は、 前記降圧型整流回路の出力である前記電圧降圧手段の出
力電圧が設定値より高くなったときに、前記DC/DC
コンバータの動作を停止する構成にしたことを特徴とす
る電子機器。
4. A rectifying unit for rectifying an AC commercial power supply, a voltage step-down unit for stepping down an input voltage rectified by the rectifying unit, and an output voltage of the voltage step-down unit to a predetermined value lower than a peak value of the input voltage. An electronic apparatus comprising: a power supply device configured by connecting a DC / DC converter to a subsequent stage of a step-down rectifier circuit having output voltage control means for controlling the power supply device; and performing a predetermined operation using the power supply device as an operating voltage. When the output voltage of the voltage step-down means, which is the output of the step-down rectifier circuit, becomes higher than a set value,
An electronic device, wherein the operation of the converter is stopped.
【請求項5】 前記電源装置の前記電圧降圧手段は、前
記整流手段の出力側に直列接続されたチョークコイル及
びスイッチング素子を有し、該チョークコイル及びスイ
ッチング素子の動作に基づいて前記整流手段により整流
された入力電圧を降圧する構成にすると共に、 前記出力電圧制御手段は、入力商用電源の周波数より高
い周波数で且つ前記チョークコイルが電流不連続モード
で動作可能な程度に小さいオンデューティーで前記スイ
ッチング素子の動作を制御するスイッチング素子制御手
段を含む構成とし、 前記電圧降圧手段の前記スイッチング素子に流れる電流
を監視する電流監視手段を設け、 前記スイッチング素子に流れる電流がゼロになる期間ま
たは所定値より小さくなる期間がなくなった時、かつ前
記電圧降圧手段の出力電圧が設定値より高い時に、前記
DC/DCコンバータの動作を停止する構成にしたこと
を特徴とする請求項4記載の電子機器。
5. The voltage step-down means of the power supply device has a choke coil and a switching element connected in series to an output side of the rectification means, and the rectification means operates based on the operation of the choke coil and the switching element. The output voltage control means is configured to step down the rectified input voltage at a frequency higher than the frequency of the input commercial power supply and with an on-duty that is small enough to allow the choke coil to operate in the current discontinuous mode. A switching element control means for controlling an operation of the element; a current monitoring means for monitoring a current flowing through the switching element of the voltage step-down means; and a period during which the current flowing through the switching element becomes zero or a predetermined value. When there is no longer a period during which the voltage decreases, and the output voltage of the voltage 5. The electronic device according to claim 4, wherein the operation of the DC / DC converter is stopped when the value is higher than a set value.
【請求項6】 前記DC/DCコンバータの動作の停止
は、該DC/DCコンバータ中のスイッチング素子をオ
フに固定して行うことを特徴とする請求項4または請求
項5記載の電子機器。
6. The electronic apparatus according to claim 4, wherein the operation of the DC / DC converter is stopped by fixing a switching element in the DC / DC converter to OFF.
【請求項7】 交流商用電源を整流する整流手段と、前
記整流手段の出力側のハイサイドとローサイド間に接続
された平滑用コンデンサ、該平滑用コンデンサに接続さ
れたチョークコイル、及び前記チョークコイルに流れる
電流をスイッチングするスイッチング素子を有する電圧
降圧手段とを備えた降圧型整流平滑回路において、 前記電圧降圧手段のチョークコイルは、同一のコアに2
つの巻線を同一巻数で巻いたコモンモードチョークコイ
ルの2つの巻き線を、互いに生ずる磁束が打ち消し合う
ように直列に接続したことを特徴とする降圧型整流平滑
回路。
7. A rectifier for rectifying an AC commercial power supply, a smoothing capacitor connected between a high side and a low side on an output side of the rectifier, a choke coil connected to the smoothing capacitor, and the choke coil. And a voltage step-down rectifying / smoothing circuit having a switching element for switching a current flowing through the choke coil of the voltage step-down means.
A step-down rectifying / smoothing circuit comprising: two windings of a common mode choke coil having one winding wound with the same number of windings connected in series so that magnetic fluxes generated by each other cancel each other.
【請求項8】 交流商用電源を整流する整流手段と、前
記整流手段の出力側のハイサイドとローサイド間に接続
された平滑用コンデンサ、該平滑用コンデンサに接続さ
れたチョークコイル、及び前記チョークコイルに流れる
電流をスイッチングするスイッチング素子を有する電圧
降圧手段とを備えた降圧型整流平滑回路において、 前記電圧降圧手段の前記チョークコイルは、 前記同一のコアに2つの巻線を同一巻数で巻いたコモン
モードチョークコイルの2つの巻線である第1及び第2
の巻き線を、前記第1の巻き線、前記平滑コンデンサ及
び前記第2の巻き線のループで各々の第1及び第2の巻
き線によって生ずる磁束が打ち消し合うような極性で、
前記電圧降圧手段のハイサイドとローサイドにそれぞれ
に接続したことを特徴とする降圧型整流平滑回路。
8. A rectifier for rectifying AC commercial power, a smoothing capacitor connected between a high side and a low side on the output side of the rectifier, a choke coil connected to the smoothing capacitor, and the choke coil. And a voltage step-down rectifying / smoothing circuit having a switching element for switching a current flowing through the choke coil, wherein the choke coil of the voltage step-down means has two windings wound on the same core with the same number of turns. First and second windings of the mode choke coil
With a polarity such that the magnetic flux generated by each of the first and second windings in the loop of the first winding, the smoothing capacitor and the second winding cancels out,
A step-down rectifying / smoothing circuit connected to the high side and the low side of the voltage step-down means.
【請求項9】 交流商用電源を整流する整流手段と、前
記整流手段の出力側のハイサイドとローサイド間に接続
された平滑用コンデンサ、該平滑用コンデンサに接続さ
れたチョークコイル、及び前記チョークコイルに流れる
電流をスイッチングするスイッチング素子を有する電圧
降圧手段とを備えた降圧型整流平滑回路の後段に、DC
/DCコンバータを接続して構成した電源装置におい
て、 前記電圧降圧手段の前記チョークコイルは、同一のコア
に2つの巻線を同一巻数で巻いたコモンモードチョーク
コイルの2つの巻き線を、互いに生ずる磁束が打ち消し
合うように直列に接続したことを特徴とする電源装置。
9. A rectifier for rectifying AC commercial power, a smoothing capacitor connected between a high side and a low side on the output side of the rectifier, a choke coil connected to the smoothing capacitor, and the choke coil. DC step-down rectifying / smoothing circuit having a voltage step-down means having a switching element for switching a current flowing through
In a power supply device configured by connecting a DC / DC converter, the choke coil of the voltage step-down means mutually generates two windings of a common mode choke coil in which two windings are wound on the same core with the same number of turns. A power supply unit connected in series so that magnetic fluxes cancel each other.
【請求項10】 交流商用電源を整流する整流手段と、
前記整流手段の出力側のハイサイドとローサイド間に接
続された平滑用コンデンサ、該平滑用コンデンサに接続
されたチョークコイル、及び前記チョークコイルに流れ
る電流をスイッチングするスイッチング素子を有する電
圧降圧手段とを備えた降圧型整流平滑回路の後段に、D
C/DCコンバータを接続して構成した電源装置におい
て、 前記電圧降圧手段の前記チョークコイルは、 同一のコアに2つの巻線を同一巻数で巻いたコモンモー
ドチョークコイルの2つの巻線である第1及び第2の巻
き線を、前記第1の巻き線、前記平滑コンデンサ及び前
記第2の巻き線のループで各々の第1及び第2の巻き線
によって生ずる磁束が打ち消し合うような極性で、前記
電圧降圧手段のハイサイドとローサイドにそれぞれ接続
したことを特徴とする電源装置。
10. A rectifier for rectifying an AC commercial power supply,
A smoothing capacitor connected between the high side and the low side on the output side of the rectifier, a choke coil connected to the smoothing capacitor, and a voltage step-down unit having a switching element for switching a current flowing through the choke coil. At the subsequent stage of the step-down rectifying and smoothing circuit
In the power supply device configured by connecting a C / DC converter, the choke coil of the voltage step-down means is a common mode choke coil in which two windings are wound on the same core with the same number of turns. The first and second windings are polarized with a polarity such that the magnetic flux generated by each of the first and second windings in the loop of the first winding, the smoothing capacitor and the second winding cancels out, A power supply unit connected to a high side and a low side of the voltage step-down unit.
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