JPS62135274A - 整流平滑回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 ７に発明は、整流平滑回路に関し、入力端子が所定値以
下にある範囲にのみ＋Ｐ滑四回路電力供給し、入力電圧
が所定値以りにある範囲では、平滑回路への゛電力供給
を遮断することにより、例えばＡＣｌｏｏＶ−ＡＣ２０
０Ｖの広イ電ＪＥｆ４囲ノ交流入力に対しても、一定の
整流１１滑出力電圧が得られるようにしたものである。

従来の技術 家庭や一般令業所において使用される交流電源系は、凹
界的に見て、ＡＣ１００Ｖ系とＡＣ２００ｖ系とに大別
される。このような電圧値の異なる複数種類の商用交流
電源系に対応する手段として最も一般的なものは、各交
流電源系毎に適合する回路装置を用意することである。

しかし、各交流電源系毎に回路装置を用意しなければな
らないため、経済的に不利になる。

］−述の問題点を解決し、異なる交流電源系で共用でき
るようにしたものとしては、第８図に示すように、ダイ
オードＤ１〜Ｄ４のブリッジ回路等でなる整流回路ｌと
、コンデンサＣＩｌ、ＣＩ２でなる平滑回路２とを備え
る整流平滑回路において。

整流回路ｌの交流入力端（イ）と、コンデンサＣ１１及
びコンデンサＣＩ２の中点（ロ）との間に、スイッチ、
ジャンパ線、コネクタ等でなる！／Ｊ科ト段３を接続し
、交流電源４がＡＣ２００Ｖ系であるときは、切（）ｒ
一段３を開放して整流回路１によるブリッジ整流を行な
わせ、交流電源４がＡＣ１００Ｖ系の場合には、切替手
段３を閉じて倍′、Ｉｔ圧整流を行なわせることにより
、出力端子５−６間に略一定の直流出力電圧Ｖｏを得る
ようにしたものが知られている。７は負荷である。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、第８図の整流平滑回路においては、交流
電源４の電圧値に対応する切替手段３の切ｌＪｆ操作が
必要であり、しかも切■方向を誤った場合には、過電圧
による回路素子もしくは負荷７の損傷、過小電圧による
負荷７の不動作等の問題を生じる等のため、使いにくい
。

このような問題点を解決する手段として、ＡＣｌｏｏＶ
−Ａ、Ｃ２００Ｖ（７）交流入力電圧に対して、ドロッ
パ等を用いて−・定の直流出力電圧が得られるようにし
たものも知られているが、大型化、効率の低Ｆ及びコス
トアップ等の問題点があった。

問題点を解決するための手段 上述する従来の問題点を解決するため、本発明は、交流
電力ラインに接続される整流平滑回路において、電源線
間の電圧瞬時値またはこれに比例する電圧瞬時値を検出
する電圧検出回路と、前記ｆ滑回路より前段に接続され
、前記電圧瞬時値が所定値より低い範囲でオンとなり高
い範囲でオフとなるように、前記電圧検出回路から与え
られる信ｔ）によって制御されるスイッチとを有するこ
とを特徴とする。

作用 本発明に係る整流平滑回路は、電源線間の電圧瞬時値が
所定値より低い範囲にある場合には、スイッチが閉じて
おり、平滑回路に対して整流出力が供給され、直流出力
′電圧が得られるが、電源線間の電圧瞬時値が所定値よ
り高くなると、電圧検出回路からの信号によってスイッ
チが開放し、平滑回路への電力供給が遮断される。この
ため、交流入力電源が、例えばＡＣ１００Ｖ系であって
も、或いはＡＣ２００Ｖ系であっても、平滑回路からは
、電圧検出回路が検出している電圧値に応じた略一定の
直流出力電圧が得られる。

しかも、スイッチのオン、オフによる制御であるので、
効率が高くなり、電圧検出回路とスイッチとの回路的な
組合せによる電圧コントロールを行なうので、形状の小
型化、コストダウンを図るのに好適である。

また、直流出力電圧がトランジスタ等でなるスイッチ及
び′重子回路でなる電圧検出回路によって自動的に制御
されるので、切替手段の開閉操作等は全く不要であり、
切替操作の間違いによる過゛市圧、それによる回路素子
、負荷等の損傷、または過小電圧による不動作等の問題
も解決できる。

実施例 第１図は本発明に係る整流１ｉ滑回路の電気回路図であ
る。図において、第８図と回−の参照符号は同一性ある
構成部分を示している。この実施例では、ダイオードＤ
１〜Ｄ４のブリッジ回路でなる整流回路ｌの後段に電源
線り、−第２図に現れる整流出力電圧を検出する電圧検
出回路８を接続すると共に、この電圧検出回路８から平
滑回路２へ至る電源線Ｌ１に直列に、トランジスタ等の
゛ｒ−導体素子でなるスイッチ９を挿入接続しである。

電圧検出回路８は、この種の回路の一般的な構成として
、ノ、（牛電几源を持ち、この基準電圧源からケえられ
る基準値との比較によって、電源線Ｌｌ−Ｌ２間の電圧
瞬時イｆ１が所定値より高いか低いかを判断するもので
ある。また、電ｇｌ　Ｗｊ　Ｌ　＋−第２図の電圧瞬昨
イ〆１を直接に検出するのではなく、それに比例する電
圧瞬時値を検出する回路構成としてもよい。

第２図（ａ）は本発明に係る整流平滑回路の動作を説明
する電圧波形図で、Ｅｌ　は整流出力波形、Ｅｄは検出
電圧値、ＶＯは平滑回路８の直流出力電圧波形である。

第２図（ｂ）はスイッチ９に流れる電流の波形図である
。

交流型＆１４かＡＣ１００Ｖ系マタはＡＣ２００Ｖ系の
何れの場合であっても、その瞬時値が検出電圧イ〆ｉＥ
ｄに達する前は、スイッチ９は閉じている。従って、整
ｂｗ−出力Ｅ１はスイッチ９を通してコンデンサＣ１で
なる＋−滑開回路２供給されＩＩｚ滑される。

ところが、整流出力Ｅ１の瞬時値が検出電圧イめＥｄに
達すると、それが電圧検出回路８によって検出され、ス
イッチ９が電圧検出回路８から与えられる出力信号によ
りオフするように制御される。スイッチ９がオフになっ
た後は、−１”ｆｆｉ回路２への電力供給がなくなるの
で、１１−滑回路２の出力波形は、自己の容針値及び負
荷７の入力抵抗等によって定まる時定数で次第に低下し
て行く。

整流出力Ｅ１はピーク値に達した後、低ドする方向に向
う、そして、低ドする途中で、その瞬時値が検出電圧Ｅ
ｄに達すると、電圧検出回路８からの信号によってスイ
ッチ９がオンになり、平滑回路２への電力供給が開始す
る。スイッチ９は、整流出力瞬時値が零まで低下した後
、上昇に転し、検出電圧Ｅｄに達するまで、オン状ｊム
に維持される。

以上のオン、オフ動作を−・サイクル毎に繰返し、出力
端子５，６から検出電圧値Ｅｄに略等しい直流出力電圧
ＶＯが得られる。ここで、検出電圧値Ｅｄは交流電源４
の電圧に無関係に一定となっているから、交流電源４が
ＡＣ１００Ｖ系であっても、或いはＡＣ２００Ｖ系であ
っても、略算しい直流出力電圧Ｖｏが得られる。

また、検出電圧値Ｅｄのｎ（変調整によって、交流電源
４の電圧に無関係に、直流出力１に圧ｖＯを可変調整で
きる。

第３図は本発明に係る整流平滑回路の別の実施例におけ
る電気回路図である。この実施例では、電圧検出回路８
は平滑回路２の直流出力電圧ＶＯを監視している。また
、整流回路１を構成するダイオードＤ３とダイオードＤ
４のそれぞれ直列にスイッチ９１．９２を挿入接続しで
ある。電源電圧が正サイクルにあるときはスイッチ９１
、負サイクルにあるときはスイッチ９２のオン、オフに
よって、直流出力電圧ｖＯが一定となるように制御され
る。

第４図は本発明に係る整流平滑回路の更に別の実施例に
おける電気回路図である。この実施例では、平滑回路２
は、スイッチ９の出力端子と平滑用のコンデンサＣ１の
一端との間にチョークコイルでなるインダクタＬを含み
、スイッチ９の出力端とコンデンサＣ１の他端との間に
ダイオードＤ５を接続しである。

本発明においては、スイッチ９のオン、オフによって直
流出力電圧Ｖｏをコントロールするので、スイッチ９の
オン、オフ時に、第２図（ｂ）に示したようなサージ電
流が流れる。このサージ電流のピーク値は数アンペア以
上の大きな電流となるのが杵通である。そこで、第４図
の実施例では、　　−（ンダクタＬによってスイッチ９
に流れるサージ電流のピーク値を低く抑えると共に、ス
イッチ９がオフとなったとき、オン期間中にインダウン
Ｌを励１禮したエネルギーを、ダイオードＤ５を介して
、放出するようになっている。

第５図は更に別の実施例を示している。この実施例の特
徴は、電源線Ｌ１．Ｌ２　に流れる電流を、電源ＶＪ　
Ｌ　＋　に直列に挿入接続された抵抗Ｒｆの端子間電圧
Ｖｆとして検出し、端子間電圧Ｖｆが所定値以上である
ときに過電流と判断して、スイッチ９をオフＳせる過電
流保護回路ｌＯをｑｌｌえることである。

第６図は末完ＩＪＩＩに係る整流平滑回路をスイッチン
グ電源に使用した例を示している６図において、１２は
スイッチング素子、１３は電力変換用トランス、１４は
出力整１ｉ、ｆ滑回路、１５は制御回路であり、これら
はＤ　Ｃ７０Ｃコンバータを形成している０本発明に係
る整流上滑回路はこのＤ　Ｃ７０Ｃコンバータの変換電
力電源回路として用いられている。即ち、整流平滑出力
ｖＯをトランス１３の巻線１３１及びスイッチング素ｆ
１２の直列回路に与え、スイッチング素子１２によるス
イッチング出力をトランス１３の巻線１３２側に取出し
、出力整流１ｉ滑回路１４で直流に変換して出力するよ
うになっている。

第７図は本発明に係る整流→ｉ滑回路をスイッチング電
源に使用した別の実施例を示している。図において、１
１は制御回路である。本発明に係るａＩｉＬ（Ｚｆｉ回
路はこのＤ　Ｃ７０Ｃコンバータノ補助電源回路として
用いられている。即ち、整流回路ｌのｌ！出力を、ダイ
オードＤ６．コンデンサＣｌで平滑してトランス１３の
巻線１３１及びスイッチング素子１２の直列回路にケー
えると共に、平滑回路２によって平滑した後の直流出力
電圧Ｖｏを、スイッチング素子１２のスイッチング動作
を制御する制御回路１１の補助電源として供給するよう
になっている。

スイッチング電源においては、一般に、制御回路１１に
おいて要求される補助電源電圧は、電力変換用トランス
１３及びスイッチング素子１２によって変換されるメイ
ンの変換電圧より低いのが汁通である。従来は、トラン
ス等の降圧手段を用いて、補助電源に必要な電圧を作っ
ていたが、第７図実施例に示すように、本発明に係る整
流平滑回路を使用すると、トランス等の降圧手段を用い
ずに、制御回路１１を動作させるための補助電源と変換
用電源とを得ることができる。

発明の効果 以上述べたように、本発明は、交流電力ラインに接続さ
れるｇ流モ滑回路において、電源線間の電圧瞬時値また
はこれに比例する電圧瞬時値を検出する電圧検出回路と
、前記刊滑回路より前段に接続され、前記電圧瞬時値が
所定値より低い範囲でオンとなり高い範囲でオフとなる
ように、＋ｉｉｆ記電圧検電圧検出回路えられる信壮に
よって制御されるスイッチとを有することを特徴とする
から。

次のような効果が得られる。

（イ）例え４ｆＡＣ１００Ｖ−ＡＣ２００Ｖ（７）広い
電圧範囲の交流入力に対しても、−・定の整流１１滑出
力電圧が得られる。

（ロ）電圧検出回路における重圧検出値の調整により、
整流ｆ滑出力電圧値を調整できる。

（ハ）スイッチのオン、才？による制御であるので、効
率が高くなる。

（ニ）電圧検出回路とスイッチとの回路的な組合せによ
る電圧コントロールであるので、形状の小型化、コスト
ダウンを図るのに好適である。

（ホ）直流出力電圧が自動的に制御されるので、切替手
段の開閉操作等は全く不要であり、操作間違いによる過
電圧、それによる回路素子、負荷等の損傷、または過小
電圧による不動作等の問題も解決できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る整流平滑回路の電気回路図、第２
図（ａ）及び（ｂ）は本発明に係る整流平滑回路の動作
を説明する波形図、第３図〜第７図は同じく別々の実施
例における各電気回路図、第８図は従来のＩ！ｌＩ！流
平滑回路の電気回路図である。 ｌ・・・整流回路　　２・拳・平滑回路４番・・交流電
源　　８・・・電圧検出回路９ａΦφスイツチ 特１４出願人　　　　ティーディーケイ株工（会！Ｌ−
、・−１ 代理人　弁理士　　　阿　部　美　次　ｆａｔｓ　　　
＋・廖 第１図 第２図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流電力ラインに接続される整流平滑回路におい
   て、電源線間の電圧瞬時値またはこれに比例する電圧瞬
   時値を検出する電圧検出回路と、前記平滑回路より前段
   に接続され、前記電圧瞬時値が所定値より低い範囲でオ
   ンとなり高い範囲でオフとなるように、前記電圧検出回
   路から与えられる信号によって制御されるスイッチとを
   有することを特徴とする整流平滑回路。
2. （２）前記電圧検出回路は、整流回路の整流出力瞬時値
   を検出する回路でなることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の整流平滑回路。
3. （３）前記スイッチは、整流回路と平滑回路との間に直
   列に挿入接続されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項または第２項に記載の整流平滑回路。
4. （４）前記スイッチは、トランジスタでなることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項、第２項または第３項に記
   載の整流平滑回路。
5. （５）前記平滑回路は、前記スイッチの出力端子と平滑
   コンデンサの一端との間にインダクタを含み、前記スイ
   ッチの出力端と前記平滑コンデンサの他端との間にダイ
   オードを接続してなることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項、第２項、第３項または第４項に記載の整流平滑
   回路。
6. （６）前記スイッチに流れる電流を検出し、この電流値
   が所定値以上になったときに、前記スイッチをオフさせ
   る過電流保護回路を有することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の整流平滑回路。