JPS6260473A - 直流出力電源回路 - Google Patents

直流出力電源回路

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JPS6260473A
JPS6260473A JP19911285A JP19911285A JPS6260473A JP S6260473 A JPS6260473 A JP S6260473A JP 19911285 A JP19911285 A JP 19911285A JP 19911285 A JP19911285 A JP 19911285A JP S6260473 A JPS6260473 A JP S6260473A
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JP
Japan
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voltage
circuit
power supply
phase
opening
Prior art date
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JP19911285A
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English (en)
Inventor
Bunji Mori
森 文治
Kazuo Sakurai
和夫 桜井
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、商用交流電圧を整流して、スイッチング電源
装置におけるインバータ部等fζ直流電圧を供給する直
流出力電源回路、特に前記商用交流電圧が大幅に変化し
ても故障を生じたり異常Iこ高い直流電圧を出力したり
することのない回路構成に関する。
〔従来技術とその問題点〕
スイッチング電源装置等にお贋ては、電源としての商用
交流電圧が100ボルトであっても2゜Oボルトであっ
ても使用できるようζこするために、通常倍電圧整流と
全波整流との両機能を有する蛋源回路が用いられており
、このような電源回路は従来第3図に示したように構成
されている。すなわち第3図において、1は入力端子2
a、2bに波高値E、瞬時値Eaの単相電圧を出力する
単相交流電源3が接続され、出力端子4a、4b間に二
個のコンデンサ5,6が直列接続されたブリッジ整流回
路で、la、lb、lc、ldは該整流回路1を構成す
るダイオードである。コンデンサ5と6との接続点7と
、入力端子2bとは、スイッチ8を介して接続されてい
る。第3図においては整流回路1とコンデンサ5,6と
スイッチ8とが上記のように接続されているので、スイ
ッチ8が閉状態であるとダイオードla、lbとコンデ
ンサ5,6とで全波形倍電圧整流回路が形成されている
ことになり、またスイッチ8が開状態であると整流回路
1は明らかに全波整流回路を形成している。9は、スイ
ッチ8の開閉(こ応じて交流電圧Eaを全波整流または
倍電圧整流した直流電圧Vdを出力端子4a、4bから
出力する、上述の各部からなる直流出力電源回路である
。10は電圧Vdが入力され該電圧を高周波交流電圧に
変換するインバータ部、11は結合トランス12を介し
て入力されるインバータ部10の出力交流゛電圧を直流
化する整流千渣部、lla、llbは直流電圧が出力さ
れる整流平滑部11の出力端子である。13は上記した
電源回路9とインバータ部10とトランス12と整流平
滑部11とからなるスイッチング電源装置である。
第3図においては電源回路9が上述のように4はぼ2E
に等しくなり、したがってこの状態でEを逐次犬ぎくし
てE= 100ボルトにすると、第4図の特性線144
こ示したようにVdも次第に大きくなってE二100ボ
ルトでは200ボルトになる。Eが100ボルトをこえ
るとVdは200ボルトをこえることになるが、通常コ
ンデンサ5゜6やインバータ部10は200ボルトより
も異常に大きいvdの値に対しては損傷する可能性があ
るような特性(こ設定されているので、Eが100ボル
トを僅かにこえた所でスイッチ8をIA状態にする。す
ると電源回路9は全波整流回路になるのでやがてVdは
Eにほぼ等しくなり、この結果Eが100ボルトを大幅
にこえてもコンデンサ5゜6やインバータ部10が損傷
される恐れはなくなる。スイッチ8を開にすると、Eと
vdとの関係は第4図の特性線15に示したようになり
、Eが200ボルト近傍まで大きくなってもコンデンサ
5.6やコンバータ部10が損傷されることはない。第
3図のスイッチング電源装置13は、vdがほぼ100
ボルトからほぼ200ボルトに至る範囲内にあると正常
に動作するようにインバータ部10等の要部が構成され
ているので、このように構成された電源袋[13は、ス
イッチ8を開閉することによって、単相ヌ流電源3の波
高値Eがほぼ50ボルトからほぼ200Vボルトの範囲
内にあると正常に動作することになる。すなわちこのよ
うなスイッチング電源装置13はほぼ50ボルトからほ
ぼ200ボルトにわたる広い電圧波高1Iifi!囲の
供給電源電圧に対して使用可能であって、この結果第3
図においては交流電源3の波高値Eは当然100ボルト
であっても200ボルトであってもよいことになる。
第3図においでは電源回路9が上述のように動作するの
で、このような゛電源回路9を備えたスイッチング電源
装置13は、供給電源としての交流電源3が100ボル
トであっても200ボルトであっても使用できて便利で
あるが、上述したように、この場合の電源回路9には、
Eが100ボルト以上であった場合にスイッチ8を開状
態にしておくことを忘れると、コンデンサ5,6が損傷
したり、インバータ部10に損傷を生じさせたりする等
の事故が発生するという問題がある。
〔発明の目的〕
本発明は、上述したような従来の直流出力電源回路にお
ける問題を解消して、該電源回路に対する供給電源とし
ての単相交流電源の電圧が大幅に変化しても、故障を生
じたり異常に高い直流電圧を出力したりすることのない
′ぼ源回路を提供することを目的とする。
〔発明の要点〕
本発明は、上記目的を達成するため、入力端子に単相又
流電圧が入力され、出力端子間に各組が少なくとも一個
のコンデンサで形成された電圧平滑用静電容量手段の二
組が直列に接続されたブリッジ整流回路と:単相交流電
圧の大きさを検出して検出信号を出力する電圧検出手段
と、;検出信号が入力され該信号ζζ応じて前記入力端
子の一方と両峰′成容量手段間の接女続点との間を開ま
たは閉状態(こする回路開閉手段と;で直流出力・電源
回路を構成し、回路開閉手段の開閉動作に応じて単相交
流′電圧を全波整流または倍電圧整流した直流電圧を前
記出力端子から出力させるようにしたもので、このよう
に構成することによって、単相交流電圧の大きざが大幅
に変化した場合、本′#Jt源回路では単相交流電圧の
倍電圧整流動作と核交R′r4L圧の全波整流動作とが
電圧検出手段と回路開閉手段とによって自動的に切りか
えられて実行されるようにして、この結果、スイッチの
開閉操作等の煩わしい手操作を行わなくても前記コンデ
ンサ等に故障を生じたり異常に高い直流電圧を出力した
りすることのない直流出力電源回路が得られるようにし
たものである。
〔発明の実施例〕− 第1図は本発明の一実施例の構成図で、図(ζは説明の
便宜上インバータ部10が接続された状態が示しである
。@1図において、17.18はダイオードlb、ld
と共にブリッジ整流回路16を形成するいずれもダイオ
ードで、19,20゜21はブリッジ16の出力電圧憂
こ対する平滑回路を構成するコンデンサ、抵抗器である
。22は直列接続された抵抗器20.21間の接続点で
ある。
抵抗器−21にはツェナダイオード23と抵抗器24と
からなる直列回路が並列に接続され、ツェナダイオード
23のアノードはまたサイリスタ25のゲートに接続さ
れている。ツェナダイオード23のカソードは接続点2
2fこ接続されている。サイリスタ25のカソードは抵
抗器24と21との接続点、すなわちブリッジ1また1
6の負側出力端子26に接続され、該負側出力端子26
と出力端子4bとの間にはダイオード27が接続されて
いる。28はサイリスタ25のアノードと出力端子4a
との間に接続された抵抗器で、サイリスタ25のアノー
ドはさらにトランジスタ29のベースに接続されている
。30は四個のダイオード30a、30b、30c、3
0dで構成されたダイオードブリッジで、該ブリッジ3
0の入力端子の一方はブリッジ整流回路1の入力端子2
bに接続され、ブリッジ30の入力端子の他方はコンデ
ンサ5,6間の接続点7に接続されている。またブリッ
ジ30の出力端子の各々にはそれぞれトランジスタ29
のコレクタ、エミッタが接続されている。31はインバ
ータ部10を除く図示の各部からなる直流出力電源回路
である。
次に上記゛電源回路31の動作を第1図のほかに第2図
をも用いて説明する。まず第1図fこおいて、整流回路
]の入力端子2a 、2bに反流電源3が接続されると
該電源3の電圧gaがブリッジ16によって全波整流さ
れ、平滑化された直流電圧がコンデンサ19の両端に現
れる。この直流電圧の大きざは電源3の電圧Eaの波高
値gtζはぼ等しい。第1図に示した■は抵抗器21の
両端電圧で、コンデンサ19の両端電圧が前述したよう
ζζEにほぼ等しくなる力くら、電圧Vは波高直Eに対
応した電圧である。波高値Eが小さいとツェナダイオー
ド23は非導通状態、俟言すればOFF状聾にある。さ
て、整流回路1の入力端子2a側が正(こなる、交流電
源3の瞬時電圧Eaの正の半波Cζおいては、抵抗器2
8とサイリスタ25(!:からなる直列回路に電圧が印
加されるが、この場合波高値Eが小さくてツェナダイオ
ード23がOFFとなっているのでサイリスタ25もO
FF状@fこある。
故にこの場合ダイオードla、抵抗器28、トランジス
タ29、ダイオード30bの順路でトランジスタ29に
ベース電流が流れ、このため該トランジスタ29はON
状態になるのでダイオード1a、コンデンサ5、ダイオ
ード3Qc、)ランジスタ29、ダイオード30bのj
tl路でコンデンサ5(ζ対する充電′IiL流が流れ
る。やがて瞬時電圧E3が負の半波状態になった時、ト
ランジスタ29には抵抗器28、トランジスタ29、ダ
イオード30dの順路でコンデンサ5に充′1された電
荷が放電されてベース′1流が流れるので、トランジス
タ29はON状態を継続し、この結果ダイオード30a
、I−ランジスタ29、ダイオード30 d。
コンデンサ6、ダイオード27、ダイオード1bの順路
でコンデンサ6に対する充′直・α流が流れる。
すなわち波高1直Eが小さくてサイリスタ25がOF 
Fになっているとトランジスタ29はONになっていて
、この結果電源回路31は、電源3の瞬時電圧Eaに対
して全波形の倍電圧整流を行って、この整流結果にもと
づくほぼ2Eに等しい大きさの直流電圧Vdを出力する
上述した所から明らかなように抵抗器21の両くなって
、電圧Vの波形線がツェナ電圧V8を横切るようになっ
た場合の電源回路31の動作を第2図を併用して説明す
る。すなわち、時刻t1までは電圧VはvQよりも小さ
いのでツェナダイオード23はOFF状態となっており
、この結果サイリスタ25がOFF、  トランジスタ
ー29がONで1ac源回路31は倍電圧整流をしてい
るが、時刻t。
で電圧Vが■うをこえるとツェナダイオード23がON
となり、この時サイリスタ25には抵抗器28を介して
瞬時電圧Eaの正の半波が印加されているので該サイリ
スタ25がONになる。サイリスタ25がONになると
トランジスタ29のベースの電位が該トランジスタのエ
ミッタの電位よりも低く引き下げられるのでトランジス
タ29はOFF+ζなり、この結果電源回路31は全波
整流Eオに等しくなっており、このため時刻t1で電源
回路31が全波整流状態になってもコンデンサ5゜6を
こは充電電流は流れない。時刻t2になって電圧Vがv
8を下まわるとツェナダイオード23はOFFとなるが
、サイリスタ25は瞬時電圧Eaが零になる時刻t、に
なってOFF状標になり、サクリスタ25がOF’F’
になるとコンデンサ5の充電′1荷のためにトランジス
タ29にベースを流が流れるので、時刻t、でトランジ
スタ29は再び0N(Cなる。時刻t、以降の瞬時電圧
Eaの負の半波においてもツェナダイオード23、サイ
リスタ25、トランジスタ29は上記と同様に動作する
。したかって第2図の場合、tS回路31は倍電圧整流
状態と全波整流状態とを交互に繰り返し、出力寛圧Vd
はほぼ2 E、に等しい値になる。
次に瞬時電圧Raの波高値Eがさら(ζ大きくなって、
遂に電圧Vが常に電圧Vカを上まわるようになったとす
る。するとサイリスタ25はツェナダイオード23の状
態を介して常にONになるのでトランジスタ29は常に
OFFになり、この結果電源回路31は継続して全波整
?M@作を行うことfこなり、出力電圧Vdの値はほぼ
Eに等しくなる。
11を源回路31は上述のように動作するので、E=1
00ボルトである時に電圧Vの最大値がVやにほぼ等し
くなるように要部が構成されていると、を上まわると、
電源回路31は自動的に全波整流を行うようになる。こ
の時サイリスタ25はONになっているが、ダイオード
27のためにコンデンサ5.6の充電電荷が抵抗器28
、サイリスタ25を介して放電されることはない。電源
回路31が全波整流を行っている状態で波高値E力5小
さくなり、遂にツェナダイオードがopF+こなるとト
ランジスタ29がONになり、このため4iQ回路31
は自動的に倍電圧整流状態に切りかわる。
すなわち第1図において、32は、単相交流電圧Eaの
波高値Bを検出し検出信号として電圧Vを出力する、ブ
リッジ16とコンデンサ19と抵抗器20.21とから
なる電圧検出手段、33は、電圧Vが入力され該電圧の
大きさに応じて入力端子2bとコンデンサ5.6間の接
続点7との間の接続牟を開または閉状態にする、ツエナ
ダイオ一ド23c!:抵抗器24.28とサイリスタ2
5とトランジスタ29とダイオードブリッジ30とから
なる回路開閉手段であって、’iit源回路31におい
ては、上述した所から明らかなように、単相交流電圧E
aの波高値Eが大幅に変化すると、電圧検出手段32と
回路開閉手段33とによって前記交流電圧Eaζこ対す
る倍電圧整流動作と全波整流動作とが自動的に切り換え
られて実行される。したがってこのような電源回路31
では、交流電源3の電圧波高値Eがたとえば50〜20
0ボルトのような広い範囲(こ変化した場合、従来の電
源回路ζζおけるようなスイッチの開閉操作等の煩わし
い手操作を行わなくても、コンデンサ5,6やインバー
タ部10に過電圧印加にもとづく故障が生じるというこ
とはない。
〔発明の効果〕
上述したように、本発明においては、入力端子に単相交
流電圧が入力され、出力端子間に各組が少なくとも一個
のコンデンサで形成された電圧平滑用静電容量手段の二
組が直列に接続されたブリッジ整流回路と;単相交流電
圧の大きさを検出して検出信号を出力する電圧検出手段
と;検出信号が入力され該信号に応じて前記入力一端子
の一方と両静電容量手段間の接続点との間を開または閉
状態6ζする回路開閉手段と;で直流出力電源回路を構
成し、回路開閉手段の開閉動作に応じて単相交流電圧を
全波整流または倍電圧整流した直流電圧を前記出力端子
から出力させるようにしたので、このように構成するこ
とによって、単相交流電圧の大きさが大幅に変化しでも
、本電源回路では単相交流電圧の倍電圧整流動作と該交
流電圧の全波整流動作とが電圧検出手段と回路開閉手段
とによって自動的−に切りかえられて実行される結果、
スイッチの開閉操作等の煩わしい手操作を行わなくても
前記コンデンサ等に故障を生じたり異常に高い直流電圧
を出力したりすることのない直流出力電源回路が得られ
る効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成図、第2図は第1図に
示したm源回路の動作説明用波形図、第3図は従来の直
流出力・電源回路を用いたスイッチング電源装置の構成
図、第4図は第3図(ζ示した′電源回路の動作説明図
である。 1・・ブリッジ整流回路、2a、2b・・入力端子、4
a、4b  ・出力端子、5,6・・コンデンサ、7・
・・接続点、9.31・・直流出力・電源回路、32・
・・電圧検出手段、33 ・回路開閉手段、Ea・・単
相交流電圧、vd・・直流電圧。 τに ′8  2  目 第  3  口 第  牛  口

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)入力端子に単相交流電圧が入力され、出力端子間に
    各組が少なくとも一個のコンデンサで形成された電圧平
    滑用静電容量手段の二組が直列に接続されたブリッジ整
    流回路と;前記単相交流電圧の大きさを検出して検出信
    号を出力する電圧検出手段と;前記検出信号が入力され
    、該検出信号に応じて前記入力端子の一方と前記両静電
    容量手段間の接続点との間を開または閉状態にする回路
    開閉手段と;からなり、前記回路開閉手段の開閉動作に
    応じて前記単相交流電圧を全波整流または倍電圧整流し
    た直流電圧を前記出力端子から出力することを特徴とす
    る直流出力電源回路。 2)特許請求の範囲第1項に記載の電源装置において、
    回路開閉手段は、検出信号が入力され該検出信号に応じ
    た駆動信号を出力する第1手段と、前記駆動信号が入力
    され該駆動信号によつてブリッジ整流回路の入力端子の
    一方と両静電容量手段間の接続点との間を開または閉状
    態にする第2手段とからなり;かつ前記第1手段は前記
    ブリッジ整流回路の出力端子間に直列接続された抵抗器
    と前記検出信号に応じて回路開閉動作をする開閉器とか
    らなり;かつ前記駆動信号は前記抵抗器と前記開閉器と
    の接続点における電位であることを特徴とする直流出力
    電源回路。
JP19911285A 1985-09-09 1985-09-09 直流出力電源回路 Pending JPS6260473A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5162984A (en) * 1990-03-05 1992-11-10 Sgs-Thomson Microelectronics S.A. Rectifier able to operate with at least two separate ranges of alternating current supply voltage

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5839273A (ja) * 1981-08-31 1983-03-07 Fujitsu Ltd 電源回路

Patent Citations (1)

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