JPH11285254A

JPH11285254A - 電源装置

Info

Publication number: JPH11285254A
Application number: JP7884798A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Eguchi; 健太郎江口; Jun Fumiya; 潤文屋; Satoshi Nagai; 敏永井; Takehisa Hamaguchi; 岳久濱口; Kenichiro Nishi; 健一郎西; Osamu Ishikawa; 攻石川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Priority date: 1998-03-26
Filing date: 1998-03-26
Publication date: 1999-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】無駄な電力消費を抑え、発熱の発生及び効率
の低下を抑えるような電源装置を得る。【解決手段】商用電源１から負荷回路５及び制御回路
６に電力を供給する際、制御回路６に電圧を印加するた
めの低電圧電源回路９は、印加される電圧を平滑して制
御回路６に印加する低電圧用平滑コンデンサ１１と、商
用電源１に基づく電圧を低電圧用平滑コンデンサと分圧
させて、低電圧用平滑コンデンサに印加される電圧を降
圧する降圧用コンデンサ１５と、商用電源１の電圧の位
相に基づいて、負荷電流２０を供給させて降圧用コンデ
ンサ１５に蓄えられた電荷を放電させるクランプ用ダイ
オード１６と、制御回路６又は低電圧用平滑コンデンサ
１１から降圧用コンデンサ１５への電流の逆流を防ぐ整
流用ダイオード１７とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は商用電源を用いて
駆動回路、制御回路等に電力を供給するための電源装置
に関するものである。特に直流低電圧を印加させる必要
がある回路に電力を供給するための低電圧電源回路に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の一般の電源装置の構成を示
すブロック図である。図において、１は商用電源であ
り、交流電源である。２は電源スイッチであり、商用電
源１からの電力の供給及び遮断を行うためのスイッチで
ある。３は全波整流回路であり、例えばダイオードブリ
ッジのような回路で構成される、交流電流を全波整流す
る回路である。

【０００３】全波整流回路３を介した電流は、負荷回路
５と制御回路６とに供給される。４は平滑コンデンサで
あり、全波整流回路３の全波整流による電圧を平滑して
負荷回路５に電圧を印加するためのコンデンサである。
負荷回路５は、供給される電力を消費する駆動回路等の
回路である。制御回路６は、負荷回路５の駆動を制御す
るための回路である。制御回路６にも全波整流回路３を
介して電力が供給されるが、制御回路６には負荷回路５
と同じような高い電圧を印加することはできない。そこ
で、制御回路６には低い電圧を印加させるようにする必
要がある。

【０００４】９は低電圧電源回路であり、制御回路６に
応じた低電圧を印加させるための回路である。低電圧電
源回路９は、降圧用電力抵抗７及び定電圧回路８で構成
される。また、定電圧回路８は、定電圧に保つためのダ
イオードであるツェナーダイオード１０及び低電圧用平
滑コンデンサ１１で構成される。全波整流回路３の全波
整流による電圧は、降圧用電力抵抗７の電圧降下により
降圧される。その電圧に応じた脈流電流が低電圧電源電
流２１として定電圧回路８に流れる。定電圧回路８にお
いて、ツェナーダイオード１０は、制御回路６に印加す
る電圧を一定に保つようにするためのダイオードであ
る。また、低電圧用平滑コンデンサ１１はリプル分を吸
収し、より平滑な電圧にするコンデンサである。したが
って、制御回路６には、直流低電圧の電流が供給され
る。制御回路６は、この供給により、負荷回路５の駆動
制御動作を開始し、負荷回路５を駆動制御させる。

【０００５】また１２は異常検出抵抗、１３は異常検出
回路、１４は低圧電源スイッチである。異常検出抵抗１
２は、全波整流回路３及び負荷回路５との間に直列に接
続される。異常検出回路１３は、異常検出抵抗１２の両
端に印加される電圧に基づいて、負荷回路５と電源装置
との接触不良等の異常が発生したものと判断した時に
は、低圧電源スイッチ１４を開き、制御回路６への電力
供給を断つ。電力が供給されなくなった制御回路６は負
荷回路５の駆動制御動作を停止する。したがって負荷回
路５側からみれば、通常の駆動停止と同様の安全な駆動
停止動作が行われたことになる。また２０は負荷回路５
に供給される負荷電流であり、２１は制御回路６に供給
される低電圧電源電流である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の電源装置は以上
のような構成を採っているので、電源スイッチ２が閉じ
ている間は、負荷回路５及び制御回路６が動作していな
くても、高圧用電力抵抗７に電流が流れる。したがって
無駄に電力を消費し、また発熱や効率の低下を生じる原
因となるという問題点があった。

【０００７】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、制御回路のような直流低電
圧を必要とする回路に電力を供給する場合、無駄な電力
消費を抑え、発熱の発生及び効率の低下を抑えるような
電源装置を得ることを目的とする。また、必要のない回
路をできるだけ排除し、小型化を図れるような電源装置
を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電源装置の
低電圧電源回路は、印加される電圧を平滑して制御回路
に印加する低電圧用平滑コンデンサと、商用電源に基づ
く電圧を低電圧用平滑コンデンサと分圧させて、低電圧
用平滑コンデンサに印加される電圧を降圧する降圧用コ
ンデンサと、商用電源の電圧の位相に基づいて、負荷回
路を流れる電流を供給させて降圧用コンデンサに蓄えら
れた電荷を放電させるクランプ用ダイオードと、降圧用
コンデンサに蓄えられた電荷に基づく電位差による制御
回路又は低電圧用平滑コンデンサから降圧用コンデンサ
への電流の逆流を防ぐ整流用ダイオードとを備えてい
る。

【０００９】また本発明に係る電源装置は、降圧用コン
デンサに蓄えられた電荷を放電させる、負荷回路を流れ
る電流が、負荷回路の駆動動作時には降圧用コンデンサ
を流れる電流よりも多くなり、負荷回路の駆動停止時に
は降圧用コンデンサを流れる電流以下になるように構成
回路の素子を設定する。

【００１０】また本発明に係る電源装置は電源装置の構
成回路上に流れる電流を、構成回路上の素子を破損させ
ないように抑制する抵抗成分を降圧用コンデンサに付加
する。

【００１１】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は本発明の第
１の実施の形態に係る電源装置の構成を表すブロック図
である。図において、図３と同じ図番を付しているもの
は従来と同様の動作を行うので説明を省略する。図にお
いて、１５は降圧用コンデンサ、１６はクランプ用ダイ
オード、１７は整流用ダイオードである。降圧用コンデ
ンサ１５、クランプ用ダイオード１６、整流用ダイオー
ド１７でチャージポンプ回路を構成している。降圧用コ
ンデンサ１５は、低電圧用平滑コンデンサ１１と分圧さ
せることにより、制御回路６に印加される電圧を低電圧
にするためのコンデンサである。クランプ用ダイオード
１６は、降圧用コンデンサ１５及び整流用ダイオード１
７のアノード側の接続点における電位が、グラウンドレ
ベルの電位（接地電位）より低くならないようにするた
めのダイオードである。整流用ダイオード１７は、整流
を行い、また制御回路６から降圧用コンデンサ１５の方
向に電流が流れるのを防ぐためのダイオードである。こ
こで、全波整流回路３の負側出力点と低電圧用平滑コン
デンサ１１との接続点は、グラウンドレベルの電位とな
るように接続しておく。また、低電圧電源電流２１は、
商用電源１から定電圧電源回路９に流れる電流である。

【００１２】次に電力供給時のチャージポンプ回路を中
心とする電源装置の動作を説明する。電源スイッチ２に
より回路が閉じられると、商用電源１による電力供給が
開始される。ここで、降圧用コンデンサ１５に全く抵抗
成分がなければ、有効電力は０であるので電力を消費し
ない。したがって、低電圧用平滑コンデンサ１１と降圧
用コンデンサ１５とを分圧させることで、電力消費によ
る発熱を抑えつつ制御回路６に印加する電圧を低くする
ことができる。

【００１３】商用電源１の電源スイッチ２側の電圧が負
の場合、低電圧電源回路９には正の電圧が印加されるこ
とになる。電圧の傾きが正の間は、降圧用コンデンサ１
５から整流用ダイオード１７を介して定電圧回路８に電
流が流れる。整流用ダイオード１７により、降圧用コン
デンサ１５には直流電圧が印加され、電荷が蓄えられた
状態になる。

【００１４】降圧用コンデンサ１５に蓄えられた電荷
は、商用電源１が次に逆位相となったときに（商用電源
１の電源スイッチ２側の電圧が正の場合）、負荷電流２
０がクランプ用ダイオード１６を介して降圧用コンデン
サ１５に流れ込み、放電される。降圧用コンデンサ１５
及び整流用ダイオード１７のアノード側の接続点の電圧
は、クランプ用ダイオード１６により最低電圧はグラウ
ンドレベルに保たれるので、降圧用コンデンサ１５は負
荷電流２０により充電されない。

【００１５】そこで、電流が制御回路６に供給されるた
めの条件は、商用電源１が低電圧電源回路９に供給する
電流が負荷電流２０より少ないことである。この条件が
満たされている間は、制御回路６には、電流が供給され
る。したがって、制御回路６は負荷回路５の駆動制御動
作を行うことができる。一方、この条件が満たされない
場合は、降圧用コンデンサ１５は、電荷の充放電を繰り
返すことができなくなる。そのため、制御回路６への電
流の供給が停止し、制御回路６は動作を停止させるの
で、負荷回路５も駆動しなくなる。

【００１６】以上のように第１の実施の形態によれば、
リアクタンス素子である降圧用コンデンサ１５を用い
て、低電圧用平滑コンデンサ１１との分圧により、制御
回路６に印加する電圧を低くするようにしたので、無駄
な電力消費を抑えることができ、また電力消費による素
子の発熱を抑えることができる。

【００１７】実施の形態２．図２は本発明の第２の実施
の形態に係る電源装置の構成を表すブロック図である。
図において、図１と同じ図番を付しているものは、第１
の実施の形態で説明したことと同様の動作を行うので説
明を省略する。図２の回路は、図１の電源装置から異常
検出抵抗１２、異常検出回路１３及び低圧電源スイッチ
１４を除いた装置と同じ構成である。

【００１８】ここで、図２の電源装置の動作を２つのモ
ードに分ける。１つは正常に動作している動作モード
と、もう一つは負荷回路５に異常が発生し、制御回路６
を停止させなくてならない停止モードである。実施の形
態１と同じように実施の形態２でも、負荷電流２０が低
電圧電源電流２１よりも多いときのみ、制御回路６に電
力が供給される。そこで、動作モードでは負荷電流２０
＞低電圧電源電流２１となり、それ以外の状態（負荷電
流２０≦低電圧電源電流２１）では停止モードとなるよ
うに、負荷回路５及び制御回路６のインピーダンス、印
加電圧の関係を調整する。

【００１９】そうすると、負荷電流２０が低電圧電源電
流２１よりも多く流れている限りは正常に動作し、負荷
電流２０が低電圧電源電流２１以下の時には、異常検出
抵抗１２、異常検出回路１３及び低圧電源スイッチ１４
がなくても、自然に制御回路６に電力が供給されなくな
る。したがって、低電圧電源電流２１が流れなくなる
と、電源装置は自動的に負荷回路５の停止モードへと移
行する。

【００２０】また負荷回路５が電源装置から外れると、
負荷電流２０が流れないので、負荷電流２０が低電圧電
源電流２１以下となる。したがって、負荷回路５を電源
装置から着脱することにより、制御回路６への電力供給
又は停止を電源スイッチ２がなくても行える。

【００２１】以上のように第２の実施の形態によれば、
動作モードでは負荷電流２０＞低電圧電源電流２１とな
るように負荷回路５及び制御回路６のインピーダンス及
び印加電圧を調整するようにしたので、異常検出回路１
３及び低圧電源スイッチ１４がなくても、異常発生等に
より負荷電流２０＞低電圧電源電流２１となれば自然に
制御回路６に電力が供給されなくなる。したがって、低
電圧電源回路８に異常検出動作及び回路保護動作の機能
を持たせたことになり、異常検出回路１３及び低圧電源
スイッチ１４を設ける必要がなくなり、別々に設けられ
ていた回路を一体化することで、電源装置の小型化、安
価を図ることができる。

【００２２】実施の形態３．上述の実施の形態において
は、降圧用コンデンサ１５の抵抗成分に関して限定して
いないが、電源を投入時に流れる電流の大きさにより、
ダイオード等の素子の破損を防がなければならない程度
の静電容量、抵抗成分及び素子の耐圧を考慮する必要が
ある。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電力を消
費しないリアクタンス素子である降圧用コンデンサと低
電圧用平滑コンデンサとを分圧させて、制御回路に応じ
た低電圧を印加するようにしたので、無駄な電力消費を
抑えることができ、また電力消費による素子の発熱を抑
えることができる。

【００２４】また本発明によれば、負荷回路を流れる電
流が、負荷回路の駆動動作時には降圧用コンデンサを流
れる電流よりも多くなり、負荷回路の駆動停止時には降
圧用コンデンサを流れる電流以下になるように構成回路
の素子を設定するようにしたので、負荷回路の駆動動作
時には降圧用コンデンサを充放電して制御回路に電力を
供給することができ、逆に負荷回路の異常等による駆動
停止時には、降圧用コンデンサを充放電ができなくなる
ことで制御回路に電力を供給を停止させることができる
ので、異常時でも通常の停止と同様の停止が行われるこ
とになり、低電圧電源電流が流れることはなく、不要な
発熱、電力消費を抑えることができる。また、低電圧電
源回路に異常検出動作及び回路保護動作の機能を持たせ
たことになるので異常検出回路のような特別な回路を設
ける必要がなくなり、別々に設けられていた回路を一体
化することで、電源装置の小型化、安価を図ることがで
きる。

【００２５】また本発明によれば、構成回路上に流れる
電流を、構成回路上の素子を破損させないように抑制す
る抵抗成分を降圧用コンデンサに付加するようにしたの
で、安全性の高い電源装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電源装置の
ブロック図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係る電源装置の
ブロック図である。

【図３】従来の一般の電源装置のブロック図である。

【符号の説明】

１商用電源、２電源スイッチ、３全波整流回路、
４平滑コンデンサ、５負荷回路、６制御回路、７
降圧用電力抵抗、８定電圧回路、９低電圧電源回
路、１０ツェナーダイオード、１１低電圧用平滑コ
ンデンサ、１２異常検出抵抗、１３異常検出回路、１
４低圧電源スイッチ、１５降圧用コンデンサ、１６
クランプ用ダイオード、１７整流用ダイオード、２
０負荷電流、２１低電圧電源電流。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者永井敏東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者濱口岳久東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者西健一郎東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者石川攻神奈川県鎌倉市大船五丁目１番１号三菱電機照明株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】商用電源から負荷回路及び該負荷回路を
駆動制御する制御回路に電力を供給する際、前記負荷回
路及び前記制御回路に応じた電圧をそれぞれ印加させる
電源装置において、前記制御回路に電圧を印加するため
の低電圧電源回路は、印加される電圧を平滑して前記制御回路に印加する低電
圧用平滑コンデンサと、商用電源に基づく電圧を前記低電圧用平滑コンデンサと
分圧させて、前記低電圧用平滑コンデンサに印加される
電圧を降圧する降圧用コンデンサと、前記商用電源の電圧の位相に基づいて、前記負荷回路を
流れる電流を供給させて前記降圧用コンデンサに蓄えら
れた電荷を放電させるクランプ用ダイオードと、前記降圧用コンデンサに蓄えられた電荷に基づく電位差
による前記制御回路又は前記低電圧用平滑コンデンサか
ら前記降圧用コンデンサへの電流の逆流を防ぐ整流用ダ
イオードとを備えたことを特徴とする電源装置。
【請求項２】前記降圧用コンデンサに蓄えられた電荷
を放電させる、前記負荷回路を流れる電流が、前記負荷
回路の駆動動作時には前記降圧用コンデンサを流れる電
流よりも多くなり、前記負荷回路の駆動停止時には前記
降圧用コンデンサを流れる電流以下になるように構成回
路の素子を設定することを特徴とする請求項１記載の電
源装置。
【請求項３】構成回路上に流れる電流を、前記構成回
路上の素子を破損させないように抑制する抵抗成分を前
記降圧用コンデンサに付加することを特徴とする請求項
１記載の電源装置。